至今,人类在试管中仍然不能采用化学反应直接“人工制造”出DNA分子,但是,DNA可以快速”复制“(Replication),怎么“复制”?怎么快速有效“复制”DNA?
在上世纪,科学家发现大肠杆菌(Coli)繁殖速度极快。一个人每天在大便中排泄出10^11-10^13个大肠杆菌(即几百亿个菌体)。大家知道,大肠杆菌是单细胞微生物,每一个个体都有一个完整的DNA分子,不多也不少。也就是说,在肠道环境中,大肠杆菌繁殖分裂极快,DNA总数也随之增加。
我们容易想象,大肠杆菌细胞分裂几乎在瞬间完成。那么,其中的DNA分子是怎样快速复制的?DNA没有复制妥当,细胞就不能“一分为二”,分裂就要“难产”。这其中必有奥秘。
相比而言,细胞个头要比DNA分子大多了,在显微镜视野中,科学家观察到大肠杆菌在分裂过程中有两个”好帮手“(催化剂,也叫“催化酶“Enzyme),为其”助产“,加快了细胞分裂的速度。
细胞分裂的两个”好帮手“,一个叫”螺旋酶“(helicase),另一个叫”聚合酶“(polymerase),前者帮助将DNA的两股分开,后者,使分开的两股重新分别生长出另一股,形成两个与原先DNA一模一样的DNA分子,完成DNA分子的复制全过程。
大肠杆菌快速分裂的能力有什么用呢?科学家都是奇思妙想主义者,他们想用大肠杆菌作为”生物工厂“,为人类生产所需要的东西。
在模拟大肠肠道的环境中,把人的胰腺细胞中的DNA分子移植到大肠杆菌体内,使其疯狂生长,不断地分泌出人类需要的胰岛素。
在将来,当科学家完全驾驭、掌控了DNA分子的变化奥秘,不知将会给人类带来多少”幸福“与”灾难“。科学是一把”,双刃剑“,要看技术掌握在什么人手中。由此看来,”挺转“与”反转“都有理。
袁萌
2月13日
时间: 2024-08-24 17:06:53