網(wǎng)站二維碼
▲孟德爾遺傳定律(配圖來自互聯(lián)網(wǎng))
常常被人誤認(rèn)為是“轉(zhuǎn)基因”的圣女果,其實只是轉(zhuǎn)座子“跳躍”介導(dǎo)(媒介傳導(dǎo),即把某種物質(zhì)作為媒介轉(zhuǎn)導(dǎo)某種物質(zhì))基因重排后的產(chǎn)物。2004年,研究者發(fā)現(xiàn),控制番茄果實形狀加長的SUN位點的關(guān)鍵基因從10號染色體跳到了7號染色體,“轉(zhuǎn)座子”趁虛插入了控制果實膨大的下游基因,新整合的位點增強(qiáng)了下游基因的表達(dá)量,結(jié)果促進(jìn)番茄果實形狀伸長變成了橢圓形。
血橙中,血色的橙肉來源于花青素基因上游的一個轉(zhuǎn)座子作用。這個轉(zhuǎn)座子促使花青素在橙肉中表達(dá)量升高,于是加深了橙肉的顏色。葡萄中的VvmybA1基因能夠控制果皮顏色,當(dāng)轉(zhuǎn)座子插入到紫葡萄品種卡本內(nèi)的VvmybA1基因上游,因“轉(zhuǎn)座子”抑制該基因的表達(dá)致使果皮變成了白色,形成了白葡萄品種霞多麗。隨后轉(zhuǎn)座子再次“插隊”,插入的位點再次導(dǎo)致了DNA序列的重新排列,于是VvmybA1基因部分恢復(fù)了突變,繼而又形成了紅葡萄品種奧山紅寶石。
轉(zhuǎn)座子的跳進(jìn)與跳出,促進(jìn)或抑制著基因的表達(dá),實際上也是天然轉(zhuǎn)基因的過程。路邊上雙色的小野花、市場里花斑籽粒的玉米……這些看起來“不同尋?!钡闹参铮家獨w“功”于不安分的“轉(zhuǎn)座子”。
而在所有的基因中,轉(zhuǎn)座子有多少呢?人類45%的基因組有轉(zhuǎn)座子來源的重復(fù)序列構(gòu)成,在動植物基因組中“轉(zhuǎn)座子”更是普遍存在。正因為所有生物都有基因,也由此可見,在地球數(shù)以億萬年的演化過程中,僅僅在自然條件下的“轉(zhuǎn)基因”事件就一直不曾停歇過。
如法炮制的人工“轉(zhuǎn)基因”作物
轉(zhuǎn)基因是如何“轉(zhuǎn)的”,很少能有人說明白。其實,1906年當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)了植物交接處經(jīng)常長“瘤”時,“順藤摸瓜”的找到了一種可植入植物細(xì)胞的細(xì)菌——農(nóng)桿菌。農(nóng)桿菌把自身的一小段DNA轉(zhuǎn)移到了植物細(xì)胞里,繼而將這段DNA整合到了植物的基因組里。因為沒有代謝農(nóng)桿菌DNA的途徑,被“轉(zhuǎn)基因”的植物便攜帶者這段DNA繼續(xù)繁衍下去了。前北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、現(xiàn)任濰坊興旺生物種業(yè)有限公司總經(jīng)理、首席科學(xué)家王喜萍介紹說,農(nóng)桿菌的簡單又高明的方法,衍生出了人工轉(zhuǎn)基因最常用的方法——農(nóng)桿菌介導(dǎo)法。
▲植物的組織培養(yǎng)與遺傳轉(zhuǎn)化(摘自王喜萍PPT)
無論是農(nóng)桿菌DNA這樣的外源基因,還是轉(zhuǎn)座子這樣的植物自身基因,都可以在自然環(huán)境下產(chǎn)生“轉(zhuǎn)基因”植物(包括作物),那么,人類又通過“轉(zhuǎn)基因”技術(shù)對植物做了什么呢?