第二十四章(3 / 3)

PCR技術已經在分子生物學中發揮了重要作用。可以預知,它在遺傳病診斷、治療,在動、植物育種,以及在司法破案等方麵,將會發揮更大的作用。

蛋白質工程

蛋白質工程的中心內容就是改造現有的蛋白質,合成新的、自然界並不存在的蛋白質,以滿足人們的需要。

這些蛋白質主要是酶。它的功能是多方麵的,比如說生產奶酪必須用一種叫T4的溶菌酶來殺菌。這種酶在溫度接近67℃的時候,3個小時以後活力就僅剩下02%,無法維持正常生產。如果把溶菌酶的結構改造一下,給它動個手術,同樣是在67℃的工作溫度之下,同樣是經過3個小時以後,這種經過改造的溶菌酶的活力一點兒都沒減弱,從而大大提高了奶酪生產的效率。

幹擾素是一種治療癌症的特效藥,它遇熱容易變性,即使把它放在零下70℃的低溫環境裏,也隻能保存很短的一段時間。如果利用蛋白質工程把幹擾素的結構改造一下,它就可以保存半年之久。

在基因工程中,蛋白質的生物合成必須依靠很多酶,其中有一種叫核糖核酸的轉移酶,它的功能是搬運不同的氨基酸。專門搬運酷氨酸的核糖核酸轉移酶叫酷酸核糖核酸轉移酶,如果給這種酶作個小手術,它的催化能力能一下提高25倍。

蛋白質工程在治理環境汙染的領域裏,也在發揮重要作用。比如在一些動物、植物的細胞裏有一種金屬硫蛋白,它們能與鎘、汞等重金屬結合,從事改造蛋白質的工程師們把這種蛋白質的結構改造了一下,就使它們的治汙能力提高了幾千倍。

蛋白質工程還能大幅度提高農作物產量。人們發現一種氧合酶能使植物的光合過程大大加快,科學家就通過蛋白質工程改造了這種酶,結果大大提高了植物光合作用的效率,給農業生產帶來了巨大的經濟效益。

蛋白質工程是20世紀80年代才興起的,但它發展非常迅速,作為新一代的生物工程,它在工業、農業和醫學方麵起著重大的作用,人們稱它為第二代基因工程;把21世紀稱做是蛋白質工程的世紀。

農業技術

太空柿子椒

太空柿子椒顧名思義就是在太空中培育出的柿子椒,它一個可重達400克,當你第一次見到時,一定會為這個“天外來客”的巨體感到驚訝!

我國黑龍江省農科院的科學家,利用我國發射的返回式衛星首次搭載一批糧食、蔬菜和花卉種子,這些巨大柿子椒的種子經過一次太空旅遊受到空間環境、宇宙射線、高真空,微重力等因素的影響,使種子發生了在地球上無法發生的變異,然後經過科學家選育3~4代,使其穩定,最後才培育成重達400克的柿子椒新品種。同樣經過太空旅遊的紅小豆、水稻等產量都有不同程度的提高。

隨著科技的發展,今後將會有更多更豐富的太空食品為我們享受。

不怕蟲吃的棉花

棉花一旦遭到棉鈴蟲等病蟲害就會減產,在危害嚴重時,可能造成棉花減產20%~30%。而長時間噴灑農藥會使棉鈴蟲抗藥性不斷增加,也使有益昆蟲的數量減少,同時農藥易造成環境汙染,抗蟲棉的出現使棉鈴蟲不再猖狂,當棉鈴蟲吞食抗蟲棉葉子後,不久就會痛苦地死去。這種抗蟲棉是我國在生物技術中,利用植物轉基因技術所獲得的一係列成果之一。

中國農科院的科學家從蘇雲金芽孢杆菌蠟螟亞種中克隆了Bt基因,並將Bt抗蟲基因通過花粉管導入棉花上,已育成抗蟲棉花新品係GK-12、GK-2、R93-6,該品種與美國抗蟲棉相比抗蟲性沒有明顯差異,總體抗蟲能力達80%以上。最近,兩個抗蟲棉新品種分別在安徽和山西通過審定。1997年農業基因工程安全委員會已批準抗蟲棉進行商品化生產。1998年抗蟲棉在全國9省17個點試種示範1萬公頃,2000年達到33萬多公頃。抗蟲棉的出現不僅節省農藥的費用,還提高了纖維品質,並降低了棉花生產成本,同時對生態環境起到保護作用。