基因工程
基因工程(genetic engineering)又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖。
在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品?;蚬こ碳夹g為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段。
1974年,波蘭遺傳學家斯吉巴爾斯基(Waclaw Szybalski)稱基因重組技術為合成生物學概念。
1978年,諾貝爾生醫(yī)獎頒給發(fā)現(xiàn)DNA限制酶的納森斯(Daniel Nathans)、亞伯(Werner Arber)與史密斯(Hamilton Smith)時,斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫道:限制酶將帶領我們進入合成生物學的新時代。
2000年,國際上重新提出合成生物學概念,并定義為基于系統(tǒng)生物學原理的基因工程。
重組DNA技術的基本定義
重組DNA技術是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然后轉(zhuǎn)入另一種生物體(受體)內(nèi),使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序,也稱為分子克隆技術。
因此,供體、受體、載體是重組DNA技術的三大基本元件。
基因工程的基本定義
狹義上僅指基因工程。
是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然后轉(zhuǎn)入另一種生物體(受體)內(nèi),使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳,表達出新產(chǎn)物或新性狀。
重組DNA分子需在受體細胞中復制擴增,故還可將基因工程表征為分子克隆(Molecular Cloning)或基因克隆(Gene Cloning)。
廣義上包括傳統(tǒng)遺傳操作中的雜交技術、現(xiàn)代遺傳操作中的基因工程和細胞工程。是指DNA重組技術的產(chǎn)業(yè)化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大組成部分。
上游技術:基因重組、克隆和表達的設計與構(gòu)建(即DNA重組技術);
下游技術:基因工程菌(細胞)的大規(guī)模培養(yǎng)、外源基因表達產(chǎn)物的分離純化過程。廣義的基因工程概念更傾向于工程學的范疇。
廣義的基因工程是一個高度的統(tǒng)一體
上游重組DNA的設計必須以簡化下游操作工藝和裝備為指導思想;