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主题:【原创】辐射育种、太空育种与转基因的思考 -- 瓦斯

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家园 这两天有空,咱来细说说辐射育种与转基因的区别有多“本质“

先讲好,目的是把道理说清楚。不打口水战,不歧视外行,也不歧视内行。

辐射育种与转基因的区别,纠缠在如何理解“本质”这个词上。

让我们设计一个例子。

某种放线菌有五千个基因。其基因组大小5M。它能合成某种抗生素A。我们发现,其中有一个长度900bp的基因A起着重要作用。在A的序列中有一段8bp的序列AACCGGTT是该基因的功能核心区域。通过其他菌种的研究我们发现如果把这段序列变成GGAATTCC,那么合成抗生素的产量会增加10倍。

然后,我们现在有一个编号为2011的野生低产量菌株。目的是要通过改造基因A中的这8bp序列把这个菌株改造成高产菌株。

如果用基因工程方式。我们就可以直接改造这段序列。从其他菌中扩增也可以,设计突变引物用突变试剂盒也可以。顺利的话。一个月内可以完成菌种改造。得到提高10倍产量的改造菌株。这里面连合成引物的时间也包括了。

如果是诱变会发生什么情况呢?我们在5百万个碱基的序列中随机地改变若干个。希望能把这特定位置上的AACCGGTT变成GGAATTCC。这个概率有多小你可以算算。如果一周作一次诱变及筛选,四轮诱变肯定不可能完成。还有的可能的是,最后我们随机诱变得到了是一个近似的序列。也就是说8个bp中有5个或6 个变成了目的碱基而其他的几个实在变不过来了。产量也只能增加个三五倍。

时间和效率的差别在这里体现得非常明显。更要注意的是。我们这里是非常理想的情况。如果基因A要改变的是更多的碱基,或者甚至还需要插入和缺失若干片段才能有最佳的活性从而得到最高产量。那么诱变就几乎不可能得到这样的效果。只能通过基因工程改造。

这里的比较有一个重要前提。就是这种菌株的遗传背景非常清楚。该抗生素的合成路径和参与的基因也已经很了解。其基因组序列也已经得到,至少是参与合成该抗生素的路径上的基因的序列要已知。

saintdragon 所强调的本质是有道理的,不过我还是更倾向瓦斯说的本质上不同的说法。关键是如何理解“本质”是什么。基因的本质是四种碱基的组合,而这两种技术的本质差别是改变这种组合的方式不同。

一个类似的例子是,飞机的本质都是比空气重的能连续飞行并控制飞行姿态的机器,在这个意义上说,螺旋桨飞机和喷气式飞机没有任何差别是有道理的。但如果说螺旋桨飞机和喷气式飞机有本质的不同,也一样是有道理的。他们的动力系统和推进方式乃至性能确实非常非常不一样。

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