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金佳譯生物技術英譯漢示例
作者:http://www.wpooxa.live  分類:譯者天地  時間:2017-11-13  瀏覽:次

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漢語譯文:

    基因修飾概述    

 

 

原文作者:佩吉• G • 勒莫(PEGGY G. LEMAUX),加州大學伯克利分校植物和微生物學系合作推廣專家

 

通過有性雜交的方式對動植物進行的基因修飾已經產生了數千萬年,這種方式從人類決定在一處定居,而不是到處遷移尋找食物的時候就開始了。為了增加可獲得的食物的數量,人類選取在特質上已經進行改良的動植物進行培育,或稱“雜交”,生產出下一代。比如,將一個高產植物和另一個抗蟲害強的植物雜交,篩選其后代,找到同時具備高產和抗蟲害能力強的植物。事實上,如今市場上所見的所有食物已通過上述方式進行了修飾。因此,今天我們所食用的多數食物都已和其祖先相差甚遠了。

 

培育動植物過程中發生的變化

 

活生物體是由大量包含遺傳信息的個體細胞組成的,這些遺傳信息指明了該生物體將具有的特征,如該生物體是紫色果實還是紅色果實,是肥肉還是瘦肉,以及易患病還是抗病強。遺傳信息包含在稱為染色體的各個獨立的信息包里,處于一個叫做細胞核的細胞小區室里。染色體由長串DNA組成,而DNA由形成獨特信息片段的個體化學單位組成,這種獨特的信息即基因,正是基因決定了生物體特有的特征。

 

在一個個體生物體中,基因的整個集合相當于一個帶詞條(涉及多種主題)的書集。書中的詞條(即基因)確切描述了該生物體將具有的特點。每個植物物種(可在品種間雜交的各相關植物)有自己的一套書,而書集中的很多詞條(即基因)與其他生物體的書集詞條相似,還有一些詞條不相似,但整個書集是由同一種語言寫成的。對于一個給定的植物,如水稻,其整個書集就叫做基因組。多本書代表一個基因組,一個詞條(即基因)相當于一本書半頁的信息。

 

細胞中的遺傳信息由個體的化學單位組成,統稱DNA。如用一個字母符號代表基因組中的每個化學單位,則需要一個含有將近40本書的書集,每本書有1000頁,以涵蓋一個水稻細胞的所有信息。2005年,經測定,水稻的完整基因組包含近37500個基因,比人類基因組中所識別出的基因數量還要多。

 

使用傳統育種創造新的作物種類

 

當我們將兩種水稻雜交,其遺傳信息會發生什么樣的變化?它們的下一代最終是否會有一個包含80本書的書集?并非如此。遺傳規律表明,生物體的后代和其親體的書本數量是一致的,如水稻后代仍會有40本書的書集。所以,每個親體的詞條(或基因)中的一些信息被保留了,另一些則失去了,由此產生出帶有新特征的作物。歷史上,作為培育者的無論是人類還是昆蟲,都幾乎不能直接控制基因的保留和去除。例如,培育者可將一種作物上的雄細胞(花粉)和另一種作物上的雌細胞(胚珠)雜交,觀察結果,選出帶有理想特征的作物后代,投入下一輪育種。這種過程稱為傳統育種,產生的作物帶有修飾后的基因組和新的混合型基因。

 

使用分子標記輔助選擇改良作物種類

 

有多種不同的方式使用新的遺傳工具,改變動植物的基因構成。其中一種就是分子標記輔助選擇(MAS)。用這種方法,動植物的基因組可被“讀取”,制成一個“目錄”,幫助培育者決定其中一個親體植物的某種特定特征是否遺傳給其后代。這就像使用文字處理系統中的“查找”命令,找到一本書中某段具體的文字,再用這段文字幫助你找到所需章節。育種過程中,可以使用化學標簽決定某個特定作物中是否具有想要的遺傳信息。如果找到該化學標簽(即文字),你就有可能(雖然并不是完全保證)找到該作物中的某個特定特征。在這樣的過程中,培育者能夠比前文所述的、傾向于“觀察式”的傳統育種方式更高效地培育出新作物種類。例如,墨西哥研究者使用分子標記輔助選擇改良了玉米的抗旱和抗病毒能力(2001,里博等)。

 

使用基因工程改變作物種類

 

改良作物基因構成的另一種方法涉及直接使用新的重組DNA的方法,該過程也稱基因工程(GE)。相比于傳統育種方法,這種方法使得研究者能夠以一種更直接的方式修飾作物的基因。以這種方式,“分子培育者”可查看任何活生物體某條具體的遺傳信息或某個基因,用“化學剪刀”剪出想要的基因,將其“粘貼”到另一個相似或不同的生物的基因物質上。

 

那么,如何用傳統育種和基因工程這兩種不同的方法修飾農作物和動物基因呢?為解答此問題,讓我們看看提高商用番茄含糖量所用的兩種不同方法。提高商用番茄含糖量的目標是由野生番茄實現的,盡管野生番茄在味覺和外觀上差強人意,但含糖量卻很高(見班尼特等,1994)。

 

在傳統育種方法中,培育者將兩個種類雜交,希望獲得含糖量更高的番茄,同時不想要野生番茄個頭小、味苦和低產等不盡如人意的特征。在對商用番茄進行了多年的雜交后,培育者終于得到含糖量高的番茄。類推可知,培育者雜交了兩個書集;就番茄物種來看,每個書集包含102本書,也就是102000頁,其基因組數量比水稻稍高。對商用番茄進行多次培育的目的,正是為了增加該物種的信息數量。無數的雜交之后,最終,新獲得的番茄種類擁有了商用番茄的多數“信息”或基因。但這個新種類的書集仍含有來自野生番茄的100到200頁的信息,在這些信息中,有培育者們想要的含糖量高的特征,也有培育者不想要的低產等的信息。發生這種結果是因為,培育者無法在這余下的100到200頁中“讀取”并遴選出最想要的信息。

 

在基因工程方法中,研究者查看番茄果實中的信息頁,發現一個基因,這個基因相當于半頁信息,是導致糖分瓦解的原因。研究者使用“化學剪刀”將該基因從其基因組中剪出,反拷貝該基因,又將其插回番茄中。由于該基因反拷貝的存在,其所在的細胞難以再瓦解糖分,番茄的味道從而也就變甜了。在這種方法中,研究者僅改變了代表整個番茄基因組近80000頁信息中的半頁信息,只是插入了特定的所需信息,避免了使用傳統育種方法導致的低產的后果。

 

傳統育種和基因工程,相同還是不同?

 

兩種方法都改變或修飾了遺傳信息,使用了相同的遺傳機制進行了基因交換。在傳統育種情況下,基因轉換很大程度上是通過異花授粉的方式發生于同一物種間(即,概念上可品種間雜交的生物體);而基因工程涉及實驗室步驟,在這個過程中,來自任何生物體上的基因都可被引入到要培育的作物上。從這個意義上看,基因工程和傳統育種既相同又不同。

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還有其他區別。首先,基因工程涉及具體處理單一基因,而傳統育種往往交換和重新排列數千萬個基因。其次,有了基因工程,精確控制新產品產生的地點和時間就成為了可能。例如,甜度只產生于作為食用主體的番茄果實上,而不產生于其葉和根莖上。最后,對于某些人來說可能極其重要的一點是,基因工程所需的半頁信息可來自任何生物體,對需要進行雜交的生物體的要求,并不需要像傳統育種方式所要求的密切相關的物種。這是因為,所有的遺傳信息,無論其源頭是植物、動物還是微生物,都是用相同的語言寫成的。

 

如何對作物進行基因工程?

 

通過基因工程創造的新作物取決于其獨特的作物特性。可從該作物的任何部位截取細胞,通過適當的、“耐心的擺弄”,使其繁殖,最終長出整株作物。如果在一個作物細胞中引入一個新基因,則包含該新基因的所有細胞會進行繁殖,長出整株作物,這株作物的每個細胞中都會含有新的遺傳信息。

 

原文來源:http ://ucbiotech.org/resources/factsheets/8178.pdf

原文標題:Introduction to Genetic Modification

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