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人类是如何操纵基因,获得自己想要的药 [复制链接]

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中科白癜风医院微博 http://m.39.net/pf/a_4580348.html

大家好,这里是健康漫步走

基因,相信这个词大家都不陌生

但很多人不知道

人类现在对基因能够进行一定的“操纵”

今天我们来聊一聊

人类是什么时候开始

以及如何“操纵”基因的

九十年代初呢

科学家就想弄清楚生物是如何进行遗传的

直至年

美国的沃森与英国的克里克

一起研究出了遗传信息DNA的分结构模型

发现这个DNA是一个双螺旋结构

这个结构的发现

给“生物体的遗传信息如何进行传递”

提供了合理的说明

这个学说的发表

标志着人类已经进入到了分子生物学阶段

有了DNA的结构后

从那一年开始

科学家进行下一步的思考

这两条链究竟是怎么将遗传信息

一代代的表现出来的?

终于在年

在众多科学家的努力下

DNA的遗传密码被全部破解

发现总共有64个密码子

其中有61个编码对应的是氨基酸

还有3个是终止密码子

有了这份遗传密码表

那人类就可以破解生命物质的来源

为什么这么说呢?

因为氨基酸是构成蛋白质的基本物质

人体的很多激素、抗体、酶等都是蛋白质

而蛋白质是生命活动的基础物质

知道了生物的遗传信息是什么

以及信息是怎么表达出来的

接下来就是研究遗传信息

是怎么串连在一起的问题

年-年

科学家们相继发现了DNA连接酶

与限制性剪切酶

一个是可以切割特定的DNA片段

另一个是如何缝合DNA

这两个酶就好像是做手术一样

一个是用剪刀怎么去剪

一个是用针去缝DNA

有了这两个发现

这就意味着人类有对DNA进行编辑的可能

推动了DNA重组技术的发展

接着在年,有一位英国生物学家

叫弗雷德里克桑格发明了DNA的测序技术

能很快弄清楚某个生物某一条DNA的排列顺序

这样就可以解读任意物种中遗传信息的方式

为什么这么说呢?

拿亲子鉴定举例来说

就是通过比对两个人的DNA的序列的相似度

父辈与子辈的相似度是否达到99.%

从而确定血缘关系

还有今年爆发的新冠状病*

也是通过比对生物的基因库

发现与以往的冠状类病*非常相似

从而快速确定这个病*大概属于哪一类病*

综上所述呢

这些研究与技术被发现以及取得的突破

让科学家们脑袋里有着更多大胆的想法

什么想法呢?

那就是对DNA进行手术

把A生物的基因,放到B生物的基因组里面

让B生物也能表达出A生物某个基因实物或功能出来

这就是我们常说的基因重组。

就拿糖尿病需要用到的胰岛素来说

一型糖尿病病人因为胰岛素分泌或功能有问题

那么这个时候呢

就必须要借助外界的胰岛素打入体内

来对抗糖尿病

其实在上世纪五六十年代

胰岛素是从狗或牛的胰岛器官提取出来的

但是提取的数量极其有限

每吨动物胰腺中只能提取的胰岛素不到5克

产量太低,价格极其昂贵

所以为什么糖尿病被称为富贵病也是有这个原因的

但当时全球已有几千万糖尿病患者

从几十亿个动物提取胰岛素是不太现实的

那么得想办法量产

基因重组技术可以很好地帮忙解决这个问题

那是怎么解决的呢?

首先,科学家发现很多细菌是

有一个叫“质粒”的物质

这个质粒呢,也是DNA来的

它能借助细菌自身的复制所用的酶

可以独立的进行自我复制、克隆

然后,科学家把人的胰岛素的基因

通过剪切酶给剪切出来

还有质粒的部分基因

也用相同的酶进行剪切

再进行基因的替换

那么这个大肠杆菌的质粒呢

就含有了人胰岛素的基因了

而大肠杆菌在适宜的温度下

经过培养,大概20分钟就分裂一次

1个变2个,2个变4个,4个变8个……

一天大概能裂变70多次

70多次后大概可以复制出23万亿亿个大肠杆菌

这个数据是相当的可观

通过细菌的这种指数级的分裂方式

再加上提取、分离与纯化技术

就能让人们在短时间内获得丰富的胰岛素了

年,这是广大糖尿病患者的得到救命稻草的一年

因为世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素

经美国FDA批准上市了

因为在没有胰岛素之前

糖尿病就像癌症一样

患者一般只有几年的存活期

因为胰岛素很匮乏

胰岛素被基因工程量产出来并应用推广后

糖尿病就慢慢变成一个慢性疾病了

还有咱们常见的乙肝疫苗

也是利用类似胰岛素生产方式进行量产的

在年

咱们中国乙肝疫苗的接种率为30%左右

到目前为止

我国乙肝疫苗的接种率已在95%以上

接种疫苗后

我国5岁以下儿童的乙肝表面抗原感染率降低了90%

15岁以下的儿童中

预防了约~万例的乙肝病*携带者

也从侧面预防了万~万人死于肝癌

当然,还有现在不断发展的抗肿瘤药物

例如干扰素、人源化单抗等等

这些抗体药物

基因都是通过基因工程帮忙生产的

人类利用细菌载体

对基因进行转基因重组

除了为人类量产了很多治疗药物

还可以对一些天生的免疫的基因缺陷的疾病

进行基因修复的方式是可以进行治疗的

例如色盲,镰状细胞病、血友病和肌肉萎缩症等等

其实也就是一个基因的缺陷

那我们就可以通过基因手术的方式

对有缺陷的基因进行修复

是可以达到治疗效果的

但这个技术呢还是存在一个

要求比较高的技术问题

其实现在一直是在研究、在应用

相信在不久的将来

更多遗传疾病将被攻克

其实,基因工程用在人身上

也会带来一些的问题

因为我们成熟的人体的体细胞

基因通过修复后问题不大

但是还有一个比较大的问题就是

基因手术对这个受精卵

也就是胚胎的细胞进行基因修复就不太好

这是为什么呢?

因为胚胎细胞是生命的起源物质

把一个细胞改了相当于以后的体细胞都会带有这个基因的

那么就会带来安全性问题,

因为现在的医学技术还不够成熟

不知道进行基因手术时

会不会出现更多的潜在风险

例如现在的基因看起来是无用的

换个环境或随着年龄的推移

这个基因就会变得有用起来

这也是未知领域

可能要更长的时间去验证

还有一个是伦理问题

就像前几年一个叫贺建奎的科学家

对婴儿基因编辑

让小孩子天生就有抗艾滋的能力

这种通过不断给人增加功能与能力的基因编辑

在国际上是禁止的

因为通过这种方式提高智商,增加身高等等

是会污染整一个人类的基因库

这样引来的问题就是

会不会造成人群基因的强弱分化

有钱的人呢可以植入很强天赋的基因进行改造

那些没有钱的

是否会被叫做没有进行基因改造的人群

就像贫富差距那样

因此,其实基因工程既可能是天使

也可能是魔*

关键是如何引导以及利用了

基因工程生产药物或提供基因疗法治疗疾病的同时

必须加以极其严格的管控

不分国界的共同管控

好了,今天关于基因“操控”的问题就聊到这里

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