基因工程的好帮手——大肠杆菌
基因工程的好帮手——大肠杆菌
基因工程，也称遗传工程，是70年代的一门新兴边缘科学，是分子遗传学的新领域。这项技术就是从供体生物提取所需的基因（也就是DNA片段），与载体重组后引入受体生物，从而改变受体生物遗传特性的一种技术。由于基因工程能有目的、有计划地进行，并且供体生物和受体生物之间的亲缘关系可以很远，因此是一种培养优良品种的良好手段。
基因工程的操作技术主要分为以下几个步骤：（1）分离基因，分别提取供体细胞的DNA和作载体用的细菌质粒、噬菌体或病毒；（2）体外重组，对目的基因和作为载体的质粒用同一类限制内切酶处理，让它们产生相同的粘性末端；（3）重组DNA分子，用限制性内切酶处理过的目的基因和质粒在较低温度下（3～6℃）混合，退火，以完成目的基因和质粒的DNA重组，得到的是环状的..DNA分子；（..4）将重组..DNA分子引入受体细胞，由于细菌易于繁殖，培养容易，所以一般以细菌作为受体细胞，大肠杆菌又是其中较为重要的，基因工程中常常请它帮忙，协助我们以得到期望的结果。
大肠杆菌是研究分子遗传学的主要菌种。这一菌种包含有不同的生物型和血清型，它是肠杆菌科（..Enterobacteriaceae）的埃希氏菌属（..Escherichia）的细菌。它的形状为杆状，通常为..0.5×1～..3微米。单生、对生或短串生，周生鞭毛，游动或者不游动，产生或不产生纤毛。许多小种产生荚膜或类似微荚膜。大肠杆菌的染色体是单一的双股..DNA分子，约..1000～1300微米长，直径..20埃，分子量..2.5×109道尔顿，约含有..3.2×106个碱基对，染色体上可带有..3000个左右的基因。目前人们对大肠杆菌的研究是十分透彻的，以便更好地为人类服务。
人类在大肠杆菌的帮助下，基因工程无论在生产实践上，还是理论研究方面都取得了卓越成就。
1973年美国斯坦福大学医学院的科恩（..S．..N．..Cohen）等人和旧金山大学医学院的波伊尔（..H．..W．..Boyer）等人报告，将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片断粘结在一起，然后把这种体外重组的杂种质粒转移到大肠杆菌细胞中，结果杂种质粒可以自我复制，并能表达两种亲本质粒的遗传信息，这是遗传工程实验的首次成功。
1977年..5月，美加州大学将大鼠胰岛素基因转移到大肠杆菌中。虽未能实现功能表达，但为细菌生产胰岛素打下了良好的基础。
1977年，美国立医学中心与加州大学合作，第一次用大肠杆菌生产出生长激素释放抑制因子的动物激素。这种物质从羊脑垂体中提取，..50万头羊中只能提取..5毫克，如今只需..10升发酵液就可获得同样产量。
1978年..6月，美国吉尔伯特（..Gilbert）研究组将大鼠的胰岛素基因插入到产生青霉素酶的大肠杆菌的质粒..DNA链中，再转入其他大肠杆菌中，结果后者产生了大鼠的胰岛素。
1978年..9月，美加州大学一研究组将人胰岛素..A、..B链的基因分别插入到质粒上，然后与乳糖操纵子调节机构一起转移到大肠杆菌中，生成了胰岛素..A、..B链。
1980年..7月，日本科学家谷口维绍宣布他和美哈佛大学合作，通过遗传工程，从大肠杆菌中生产出了干扰素。
1980年法国科学家从乙型肝炎病毒分离出它的表面抗原基因，并使它和大肠杆菌的质粒..DNA重组入大肠杆菌中，结果获得了功能性表达，这种表面抗原是一种蛋白质，可用来制造乙肝疫苗。