當(dāng)前基因工程的研究熱點(diǎn)及其對人類社會的發(fā)展意義

當(dāng)前基因工程的研究熱點(diǎn)及其對人類社會的發(fā)展意義主講：聞明成員：顏飛菲樓莎莎蔣秀清中草藥基因工程1植物基因工程2轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)3食品基因工程4中草藥基因工程的研究熱點(diǎn)及其發(fā)展趨勢

隨著植物基因工程的快速發(fā)展,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前已獲得了多種轉(zhuǎn)基因中藥材,在改良藥用植物、提高天然藥物含量、培養(yǎng)新型轉(zhuǎn)基因藥材等方面前景良好,轉(zhuǎn)基因植物藥物的開發(fā)研究將會得到更大發(fā)展。轉(zhuǎn)基因藥用植物的研究、有效次生代謝途徑關(guān)鍵基因的克隆及代謝工程研究、中草藥分子標(biāo)記的研究等，已成為當(dāng)今中草藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

對轉(zhuǎn)基因藥用植株、組織或器官的研究是我國近幾年中草藥生物技術(shù)中比較活躍的研究領(lǐng)域之一。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所分別通過發(fā)根農(nóng)桿菌和根癌農(nóng)桿菌誘導(dǎo)丹參形成毛狀根和冠癭瘤進(jìn)而再分化形成了丹參植株，通過與栽培的丹參在形態(tài)和化學(xué)成分上的比較發(fā)現(xiàn)，毛狀根再生的植株葉片皺縮、節(jié)間縮短、植株矮化、須根發(fā)達(dá)；而冠癭組織再生的植株株形高大、根系發(fā)達(dá)、產(chǎn)量高，丹參酮的含量高于對照，這對丹參的良種繁育、提高藥材質(zhì)量具有重要意義。

植物基因工程打破了生物的種間隔離，擴(kuò)大了基因交流范圍。在農(nóng)業(yè)上轉(zhuǎn)基因植物主要應(yīng)用于作物品質(zhì)改良、有效控制病蟲及雜草危害、提高耐環(huán)境脅迫能力、增加食品營養(yǎng)、減少污染和改善人們生活等方面。植物基因工程研究進(jìn)展

自1983年獲得第一株轉(zhuǎn)基因煙草以來，轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品大量問世。至今，科學(xué)家們已在20多種植物中成功地實(shí)現(xiàn)了基因轉(zhuǎn)移，這些作物包括糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、瓜果、花卉及泡桐、楊樹等造林樹種。目前，大面積推廣應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因植物主要有抗蟲、抗除草劑作物品種。毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、植物凝集基因和淀粉酶抑制劑基因等抗蟲基因

抗病基因

抗逆基因

品質(zhì)改良基因

先后克隆了脯氨酸合成酶，山菠菜堿脫氫酶，磷酸甘露醇脫氫酶及磷酸山梨醇脫氫酶等與耐鹽相關(guān)的基因克隆了煙草花葉病毒TMV、黃瓜花葉病毒CMV、馬鈴薯x病毒等中國株系以及水稻矮縮病毒的外完蛋白基因已對不同作物的蛋白質(zhì)、碳水化合物、油脂、微量元素和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行了成功的改良實(shí)驗(yàn)陸上的兔子和海中水母，您能想象它們結(jié)合的產(chǎn)物是什么樣子么？在上海，生物學(xué)家們就通過轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)讓它們“搭上了親戚”。轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)的研究轉(zhuǎn)基因動物的研究與應(yīng)用已經(jīng)成為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域最活躍、最具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的方向之一，尤其是作為生物反應(yīng)器和醫(yī)學(xué)上為人類提供所用器官方面，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會效益將是不可估量。今后可以把我們感興趣的疾病基因或者說是一些產(chǎn)品，血液產(chǎn)品的基因，轉(zhuǎn)入到動物體內(nèi)，形成這樣一個(gè)動物，從它的血液，乳汁，乃至肉當(dāng)中呢，提取我們感興趣的產(chǎn)品，這是非常有應(yīng)用前景。

食品基因工程的研究主要集中在食品的蛋白質(zhì)、碳水化合物工程、油脂工程、貯藏保鮮工程等方面。食品基因工程的研究熱點(diǎn)油脂工程1、控制脂肪酸的鏈長2、控制脂肪酸的飽和度

脂肪酸合成過程中硬酯酰載體蛋白質(zhì)去飽和酶(Stearoyl-ACP去飽和酶)催化硬酯酰（18∶0）-ACP轉(zhuǎn)化為油酯酰（18∶1）-ACP的反應(yīng)，因而Stearoyl-ACP去飽和酶是控制脂肪酸飽和度的關(guān)鍵酶。Knutzon從蕪菁中分離獲得了硬酯酰ACP去飽和酶的cDNA，用它構(gòu)建了兩個(gè)種子特異表達(dá)的反意的基因結(jié)構(gòu)

再用農(nóng)桿菌將這兩個(gè)嵌合基因?qū)氲绞忀己陀筒朔N子中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)反意的RNA有效地抑制了去飽和酶的表達(dá)，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)基因蕪菁和油菜種子中硬脂酸的積累。轉(zhuǎn)基因種子中硬脂酸的含量可高達(dá)40%，而傳統(tǒng)種子中硬脂酸的含量僅為1.2%。

總的來說基因工程技術(shù)，在醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)上應(yīng)用相對廣泛。但作為一項(xiàng)尖端科技，必定是一把雙刃劍，對人類社會肯定是有利也有弊的。不久的將來，基因工程技術(shù)仍只限于轉(zhuǎn)殖少數(shù)的基因，如此培育出來的生物仍將是我們熟悉的生物。但是有很多疾病及生物特征是由多數(shù)基因決定的，而且基因常常不是獨(dú)立行使功能，它們會受環(huán)境的影響。21世紀(jì)是基因工程技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，基因工程的興起是生物革命的必然結(jié)果