第五章基因和基因组研究技术 从caterpillar发展成蝴蝶，基因表达谱发生了一系列显著变化。用DNA芯片能同时检测成 千上万个基因的表达水平。右边是一张基因芯片，显示人的12000多种基因表达水平。每个 点的量度表示该基因的表达强度。 自从1970年代出现DNA重组技术以来，重组DNA技术给生物化学带来了革命性进步。 生物个体的遗传特征能够根据人类设计加以改造。重组DNA技术是人类对DNA,RNA, 和病毒研究进行了几十年研究的结晶。该技术取决于酶切、连接、和复制DNA的酶和RNA 反转录。限制性内切酶能够将很长的DNA分子特异断裂成易于操作的DNA片段：DNA连 接酶能够将DNA片段连接。现在已经有很多限制性内切酶。采用这种技术，研究人员能够 将将DNA片段从一个DNA分子转移到另一DNA分子中。因此重组DNA技术的基础是核 酸酶学 第二个基础是碱基配对，即序列互补的核酸链相互间自动识别、自动结合形成核酸双链。 用互补DNA或RNA探针杂交检测特异核酸序列灵敏度高。在重组DNA技术中，碱基配对 用于重组DNA构建、检测和扩增特异核酸序列。重组DNA技术也依赖病毒。病毒能有效 地将自身DNA(或RNA)供应宿主，挟持宿主复制病毒基因组、合成病毒蛋白质，或将病毒 DNA整合到宿主基因组中。质粒是细菌染色体外的遗传物质，这种遗传物质对重组DNA 技术而言也是不可或缺的。 第三，已经建立了非常有效的DNA序列测定技术。这些技术能够测定全基因组序列。 最先测定的是病毒基因组，随后是更长的细菌基因组，最后测定的是真核基因组，包括30 亿碱基对长的人类基因组。科研人员正在开始探讨这些基因组序列的海量信息。 这些新技术极大地促进了相关领域的科学研究。即可以在天然环境中、也可以在其它条 件下研究某个基因或基因产物的作用。以某种方式改造基因，制造变异蛋白质能够详细了解 蛋白质的功能。重组DNA技术能够制造临床上有用的蛋白质，如激素：也能用来制造耐受 病虫害或恶劣生长环境的农作物。重组DNA技术提供的这些机会将产生更大的影响。第五章 基因和基因组研究技术 从 caterpillar 发展成蝴蝶，基因表达谱发生了一系列显著变化。用 DNA 芯片能同时检测成 千上万个基因的表达水平。右边是一张基因芯片，显示人的 12000 多种基因表达水平。每个 点的量度表示该基因的表达强度。 自从 1970 年代出现 DNA 重组技术以来，重组 DNA 技术给生物化学带来了革命性进步。 生物个体的遗传特征能够根据人类设计加以改造。重组 DNA 技术是人类对 DNA，RNA， 和病毒研究进行了几十年研究的结晶。该技术取决于酶切、连接、和复制 DNA 的酶和 RNA 反转录。限制性内切酶能够将很长的 DNA 分子特异断裂成易于操作的 DNA 片段；DNA 连 接酶能够将 DNA 片段连接。现在已经有很多限制性内切酶。采用这种技术，研究人员能够 将将 DNA 片段从一个 DNA 分子转移到另一 DNA 分子中。因此重组 DNA 技术的基础是核 酸酶学 第二个基础是碱基配对，即序列互补的核酸链相互间自动识别、自动结合形成核酸双链。 用互补 DNA 或 RNA 探针杂交检测特异核酸序列灵敏度高。在重组 DNA 技术中，碱基配对 用于重组 DNA 构建、检测和扩增特异核酸序列。重组 DNA 技术也依赖病毒。病毒能有效 地将自身 DNA(或 RNA)供应宿主，挟持宿主复制病毒基因组、合成病毒蛋白质，或将病毒 DNA 整合到宿主基因组中。质粒是细菌染色体外的遗传物质，这种遗传物质对重组 DNA 技术而言也是不可或缺的。 第三，已经建立了非常有效的 DNA 序列测定技术。这些技术能够测定全基因组序列。 最先测定的是病毒基因组，随后是更长的细菌基因组，最后测定的是真核基因组，包括 30 亿碱基对长的人类基因组。科研人员正在开始探讨这些基因组序列的海量信息。 这些新技术极大地促进了相关领域的科学研究。即可以在天然环境中、也可以在其它条 件下研究某个基因或基因产物的作用。以某种方式改造基因，制造变异蛋白质能够详细了解 蛋白质的功能。重组 DNA 技术能够制造临床上有用的蛋白质，如激素；也能用来制造耐受 病虫害或恶劣生长环境的农作物。重组 DNA 技术提供的这些机会将产生更大的影响