人类是如何操纵基因,获得自己想要的药

中科医院专家 https://baike.baidu.com/item/刘云涛/21900249
大家好，这里是健康漫步走基因，相信这个词大家都不陌生但很多人不知道人类现在对基因能够进行一定的“操纵”今天我们来聊一聊人类是什么时候开始以及如何“操纵”基因的九十年代初呢科学家就想弄清楚生物是如何进行遗传的直至年美国的沃森与英国的克里克一起研究出了遗传信息DNA的分结构模型发现这个DNA是一个双螺旋结构这个结构的发现给“生物体的遗传信息如何进行传递”提供了合理的说明这个学说的发表标志着人类已经进入到了分子生物学阶段有了DNA的结构后从那一年开始科学家进行下一步的思考这两条链究竟是怎么将遗传信息一代代的表现出来的？终于在年在众多科学家的努力下DNA的遗传密码被全部破解发现总共有64个密码子其中有61个编码对应的是氨基酸还有3个是终止密码子有了这份遗传密码表那人类就可以破解生命物质的来源为什么这么说呢？因为氨基酸是构成蛋白质的基本物质人体的很多激素、抗体、酶等都是蛋白质而蛋白质是生命活动的基础物质知道了生物的遗传信息是什么以及信息是怎么表达出来的接下来就是研究遗传信息是怎么串连在一起的问题年-年科学家们相继发现了DNA连接酶与限制性剪切酶一个是可以切割特定的DNA片段另一个是如何缝合DNA这两个酶就好像是做手术一样一个是用剪刀怎么去剪一个是用针去缝DNA有了这两个发现这就意味着人类有对DNA进行编辑的可能推动了DNA重组技术的发展接着在年，有一位英国生物学家叫弗雷德里克桑格发明了DNA的测序技术能很快弄清楚某个生物某一条DNA的排列顺序这样就可以解读任意物种中遗传信息的方式为什么这么说呢？拿亲子鉴定举例来说就是通过比对两个人的DNA的序列的相似度父辈与子辈的相似度是否达到99.%从而确定血缘关系还有今年爆发的新冠状病毒也是通过比对生物的基因库发现与以往的冠状类病毒非常相似从而快速确定这个病毒大概属于哪一类病毒综上所述呢这些研究与技术被发现以及取得的突破让科学家们脑袋里有着更多大胆的想法什么想法呢？那就是对DNA进行手术把A生物的基因，放到B生物的基因组里面让B生物也能表达出A生物某个基因实物或功能出来这就是我们常说的基因重组。就拿糖尿病需要用到的胰岛素来说一型糖尿病病人因为胰岛素分泌或功能有问题那么这个时候呢就必须要借助外界的胰岛素打入体内来对抗糖尿病其实在上世纪五六十年代胰岛素是从狗或牛的胰岛器官提取出来的但是提取的数量极其有限每吨动物胰腺中只能提取的胰岛素不到5克产量太低，价格极其昂贵所以为什么糖尿病被称为富贵病也是有这个原因的但当时全球已有几千万糖尿病患者从几十亿个动物提取胰岛素是不太现实的那么得想办法量产基因重组技术可以很好地帮忙解决这个问题那是怎么解决的呢？首先，科学家发现很多细菌是有一个叫“质粒”的物质这个质粒呢，也是DNA来的它能借助细菌自身的复制所用的酶可以独立的进行自我复制、克隆然后，科学家把人的胰岛素的基因通过剪切酶给剪切出来还有质粒的部分基因也用相同的酶进行剪切再进行基因的替换那么这个大肠杆菌的质粒呢就含有了人胰岛素的基因了而大肠杆菌在适宜的温度下经过培养，大概20分钟就分裂一次1个变2个，2个变4个，4个变8个……一天大概能裂变70多次70多次后大概可以复制出23万亿亿个大肠杆菌这个数据是相当的可观通过细菌的这种指数级的分裂方式再加上提取、分离与纯化技术就能让人们在短时间内获得丰富的胰岛素了年，这是广大糖尿病患者的得到救命稻草的一年因为世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素经美国FDA批准上市了因为在没有胰岛素之前糖尿病就像癌症一样患者一般只有几年的存活期因为胰岛素很匮乏胰岛素被基因工程量产出来并应用推广后糖尿病就慢慢变成一个慢性疾病了还有咱们常见的乙肝疫苗也是利用类似胰岛素生产方式进行量产的在年咱们中国乙肝疫苗的接种率为30%左右到目前为止我国乙肝疫苗的接种率已在95%以上接种疫苗后我国5岁以下儿童的乙肝表面抗原感染率降低了90%15岁以下的儿童中预防了约～万例的乙肝病毒携带者也从侧面预防了万～万人死于肝癌当然，还有现在不断发展的抗肿瘤药物例如干扰素、人源化单抗等等这些抗体药物基因都是通过基因工程帮忙生产的人类利用细菌载体对基因进行转基因重组除了为人类量产了很多治疗药物还可以对一些天生的免疫的基因缺陷的疾病进行基因修复的方式是可以进行治疗的例如色盲，镰状细胞病、血友病和肌肉萎缩症等等其实也就是一个基因的缺陷那我们就可以通过基因手术的方式对有缺陷的基因进行修复是可以达到治疗效果的但这个技术呢还是存在一个要求比较高的技术问题其实现在一直是在研究、在应用相信在不久的将来更多遗传疾病将被攻克其实，基因工程用在人身上也会带来一些的问题因为我们成熟的人体的体细胞基因通过修复后问题不大但是还有一个比较大的问题就是基因手术对这个受精卵也就是胚胎的细胞进行基因修复就不太好这是为什么呢？因为胚胎细胞是生命的起源物质把一个细胞改了相当于以后的体细胞都会带有这个基因的那么就会带来安全性问题，因为现在的医学技术还不够成熟不知道进行基因手术时会不会出现更多的潜在风险例如现在的基因看起来是无用的换个环境或随着年龄的推移这个基因就会变得有用起来这也是未知领域可能要更长的时间去验证还有一个是伦理问题就像前几年一个叫贺建奎的科学家对婴儿基因编辑让小孩子天生就有抗艾滋的能力这种通过不断给人增加功能与能力的基因编辑在国际上是禁止的因为通过这种方式提高智商，增加身高等等是会污染整一个人类的基因库这样引来的问题就是会不会造成人群基因的强弱分化有钱的人呢可以植入很强天赋的基因进行改造那些没有钱的是否会被叫做没有进行基因改造的人群就像贫富差距那样因此，其实基因工程既可能是天使也可能是魔鬼关键是如何引导以及利用了基因工程生产药物或提供基因疗法治疗疾病的同时必须加以极其严格的管控不分国界的共同管控好了，今天关于基因“操控”的问题就聊到这里

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