轉基因技術的由來及影響 Genetically modified technology


轉基因技術的由來及影響 Genetically modified technology

轉基因技術推動生命科學發展

  1953年,生命科學界有一個重大發現:DNA雙螺旋結構。從此科學進入分子生物學時代。後來,通過一係列發現,科學家總結了生命科學的一條基本規律:中心法則,即從DNA到RNA再到蛋白質。重要性跟物理學上的牛頓定律地位一樣。生物體內各種反應主要由蛋白質催化,同時蛋白質也是生物主要的組成成分,比如人的肌肉甚至頭發都含蛋白質。

  由此科學派生了幾個重大進步。一是後來發展的DNA重組技術,最早由大腸桿菌開始,發現了很多工具酶,可以設定特定序列,把DNA切開。另一些酶可以把另外的DNA連上去,作為一個工程重組。很多藥物,比如重組的幹擾素都是通過這種辦法生產。另外,還發現有一部分長在植物上的細菌,叫溶桿菌,可以把一種DNA加到植物體的基因組上,由此促進了轉基因植物技術的發展。第三是基因組學的發展,它的中心是轉基因組次序。

  基因組技術還推動了一些相關領域的發展。如人們不再一個一個看蛋白質,而是整體去看。這些組學的發展催生了現代係統學的發展,就是把這些東西整合起來,用係統學的觀點、係統論的方法來看生物體。與此同時,還產生了合成生物學,也是現在比較新興的領域,可以合成新的生命。

  基因技術的發展,對整個社會、經濟、人類的思想都產生了重大的影響。一是對生物醫藥的影響。二是催生了轉基因動植物育種。三是對環境的影響。生物修復技術可以選取合適的生物,最好是通過轉基因的方法產生一些特別有用的生物,可以把一些污染物清除掉。還有就是生物能源,我們可以通過微生物來生產各種各樣的化工品,比如物質纖維素、酒精等。

  同時,生物技術還在不斷地發展。比如不久前產生的RNA幹擾素,可以刻意使某些基因沉默,讓它不表達了。如果我們能夠非常有導向地把這些幹擾信號輸送到特定的細胞或者特定的組織裏,它的應用前景是非常廣闊的,屬于基因治療的一部分。

各國轉基因產品有哪些?

  美國:FDA的一份清單顯示,以下食物可以通過轉基因工程改造:玉米、黃豆、棉花、苜蓿、油菜、甜菜。其中大多數被用來喂養動物或作為原料制作其他食物。關于超市中的水果和蔬菜,美國FDA認可經過基因改造工程的李子、哈密瓜、木瓜、南瓜、菊苣、西紅柿和土豆。此外,有一種轉基因鮭魚正在經過FDA的審核並已到了最後階段,如果獲得通過將成為首個進入美國市場的轉基因動物。

  俄羅斯:據俄聯邦消費品監管局2012年數據,目前在俄羅斯正式注冊的轉基因食品有67種,其中20種以植物為原料,47種以微生物為原料。這些轉基因食品主要包括大豆、玉米、土豆、面粉、進口巧克力、飲料、香腸、肉類、奶制品以及食品調料等。

  韓國:據食品醫藥品安全處2013年6月發布的材料顯示,現在韓國通過安全檢查且獲得許可的轉基因農副產品共有七種,分別是大豆、玉米、棉花、油菜、甜菜、馬鈴薯、苜蓿。

轉基因技術對營養健康的影響

  轉基因產品,根據功能來分,現在可以分成三類,一種是環境適應性的轉基因產品,比如抗蟲、抗病、抗鹽、抗霜凍的產品,目前來說絕大多數的轉基因產品都是這種類型。第二種是品質改良型的轉基因產品,它能夠改變營養成分,提高產品中營養品質,比如一些高賴氨酸的玉米,一些高油酸的大豆。另外還有一種是免疫藥用類型的轉基因產品,用它來生產疫苗和藥品。

  現在比較成熟的轉基因產品,有脂肪酸改良的轉基因產品,可以降低血中膽固醇、低密度脂蛋白、血脂,但同時跟多不飽和脂肪酸相比,又可以維持高密度脂蛋白作用。普通大豆油酸含量大概是20%,有的通過轉基因技術可以把大豆油中的油酸含量提高80%,可以大大地促進大豆營養品質的提高。目前,美國大概每年有10萬公頃的高油酸大豆種植,還有Ω脂肪酸,像DHA大家稱之為是腦黃金,是腦細胞、視網膜重要的構成成分,EPA則對心血管有一定的保護作用。

  另外,生產蛋白質改良的產品。比如像高賴氨酸的玉米和大米。賴氨酸本身是重要的必須的脂肪酸,人體不能合成,它在玉米、稻米中的含量比較低,不能滿足人體需要。現在可以通過轉基因技術,把賴氨酸含量提高。目前已經有試售高賴氨酸玉米,2005年在美國批準使用,在澳大利亞、加拿大、日本都有食用的記錄。還有微量營養素的改良,如“黃金大米”,它主要是為了提高大米中β-胡蘿卜素的含量。

  此外,生產疫苗和藥物。比如乙肝疫苗、胰島素這些藥物,早在生物制藥和臨床當中使用。現在通過生物反應器,可以把一些特定的、在自然界很少的藥用蛋白轉入到動物的體內,通過它的乳汁來分泌這種蛋白。世界上首例通過乳腺的生物反應器來生產一種抗血栓藥物的轉基因羊,2009年美國食品和藥品管理局(FDA)已經批準了,這是第一例轉基因動物的臨床藥物。另外,還可以通過轉基因技術把過敏物質降低。

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