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纪念DNA双螺旋结构发现50周年:人类生物学研究大事记(十五)
http://www.100md.com 2003年6月20日 科技日报
    
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    伯格

    1972年:科学家首次重组DNA

    20世纪70年代前,科学家在生物技术上,特别是酶学研究中取得的一系列进展,使得重组DNA成为可能。众所周知,重组DNA需要两种关键的酶,即限制性内切酶和连接酶。

    保罗·伯格1926年出生在美国纽约,在参加了第二次世界大战后回到宾夕法尼亚州立大学学习,1948年获生物化学学士学位,后在凯斯西部大学获生化博士学位,1959年到斯坦福大学任教。

    1972年,伯格首次证明可以用两种不同物种的基因来人工合成DNA分子。伯格选择了名为SV40的猴病毒和λ噬菌体,这两种病毒的DNA都是闭合的环状结构。他设计的试验,首先用限制性内切酶切开SV40和λ噬菌体的DNA环,然后再用连接酶把这两种DNA连接成环,最后让含有这种DNA的噬菌体在细胞中繁殖。由于担心这种基因重组技术可能带来潜在危险,伯格发表了论文,但是推迟了试验。

    不久,加州大学旧金山分校的赫伯特·博耶和斯坦福大学的斯坦利·科恩公布了他们的重组试验。他们使用的是大肠杆菌中具有抗四环素功能的pSC101质粒(一种环状双链DNA分子),通过在这个质粒中嵌入能够抗卡那霉素的基因,含有该质粒的大肠杆菌就可以在同时加入了四环素和卡那霉素的培养基中生存繁殖。

    博耶和科恩在1974年对基因重组技术申请专利,并在1980年得到该专利,通过收取专利使用费,斯坦福大学和加州大学旧金山分校至今已获得了1亿多美元。

    1972年发表论文后,伯格与其他10位研究者联名给《科学》杂志写了一封信,希望科学家在深入了解基因重组技术的安全性前先暂停有关试验,并敦促美国国家卫生研究所(NIH)对基因重组技术的使用进行管制。这封信引发了广泛的研究和讨论,1975年,上百位科学家在Asilomar会议上对不同物种之间基因重组的安全性进行了讨论。1976年,NIH最终出台了关于基因重组的一系列指导方针。

    DNA重组试验是分子生物学与生物化学研究的里程碑,该技术以及基因快速测序与定位技术,使基因工程成为生物技术快速发展的基础。伯格因在核酸的生化领域完成的重大研究获得了1980年的诺贝尔化学奖。

    1973年:博耶和科恩首次克隆动物基因

    博耶和科恩在构建大肠杆菌质粒成功后,又尝试了其他重组方法,比如使用其他细菌的质粒。在这些试验中,最引人注目的就是将非洲爪蛙Xenopus的DNA片断嵌入大肠杆菌质粒的试验,携带这种基因的大肠杆菌能够指导合成蛙的蛋白质。由于细菌的繁殖速度很快,因而它的基因扩增和蛋白质合成速度都远高于高等动物。利用这种技术,人工大量合成基因以及基因产物成为可能。, http://www.100md.com