改变基因的方式

改变基因的方式

要改造生命、复制生命，当然都得从基因动手脚，这就叫作“基因重组工程”。

一看到“基因重组工程”这样的字眼，大多数人总会觉得这个“工程”好像很玄、很深奥、很高科技的样子，好像比盖摩天大楼还麻烦。当然，接下来的态度就是敬而远之、退避三舍、没有兴趣，更别说有意愿去尝试多了解一点，有人甚至还认为自己没有能力、没有时间去“研究”这个“新玩意”。

其实，科学家在改造生命时，对于基因能做的动作就只这简简单单的四个动作：剪、黏、载、住。

换言之，科学家的“四招功夫”，就只是利用“剪刀”、“黏胶”、“载运工具”、“宿主”来达成而已。能不能想像呢？如果你常用电脑写报告、作业，你一定会使用剪、帖、拖曳、储存的功能。科学家在重组基因时，所用的功夫就跟你使用电脑写报告时所用的功能一模一样。只要你把“基因”当作是你的“报告”，当你操作电脑时所做的剪、贴、拖曳、储存的动作，就是科学家在做基因改造的事。

一、“剪刀”——限制酶

事实上，“剪刀”就是细菌蛋白质所组成的限制酶，它原是细菌和骚扰它们的病毒之间长期斗争磨炼来的武器。这种酶会在入侵的病毒尚未取得主控权把细菌细胞摧毁之前，就把病毒的基因切割成碎片，以解除病毒的武装。

限制酶怎样扮演剪刀的角色呢？大部分的限制酶都会寻找DNA序列上的特殊部位下刀，这种特殊部位称之为回文结构。例如某基因的左股国间有一段由下往上为—GAATC—，而其对应右股之序列由上往下为—GAATC—。而当限制酶辨识到这样的结构，便会立刻毫不留情把DNA拆裂成两截，露出两边一样交错结构的尾巴。

限制酶既然这么厉害，那么它会不会把自己的DNA也给剪成碎片？当然不会，因为每一种生物都会发展出一种自我保护机制，会生产这种限制酶的细菌，它会自行在回文结构的某一个碱基上加装一个化学罩杯（学名为“甲基化”），不会伤害到自己。

目前已从各类细菌发现数千种限制酶，其中制成商品在市场上可以买到的，少说也有200种以上。

二、黏胶——连接酶

基因DNA被切开后，如何“连接”到另一个细胞上呢？

这时候，科学家就需要使用连接酶了。顾名思义，连接酶是用来接合DNA用的，但是被接合的两条DNA必须具有对应互补的尾端（被同一限制酶切割后的DNA，就会留下可以对应互补的尾端），才能被连接酶连接。不过，这两条DNA片段不一定要来自于同一物种。

不同来源的DNA片段被连接酶拼凑起来后，这条DNA在细胞眼中看来就显得一如往常了。

三、载具

载具就是载运工具的意思，也就是把外来的基因先放入载具里，再让它运送到细菌细胞里。

载具是“基因重组工程”必备的工具之一。一般在细菌基因改造时，经常使用的载具是一种称为“质体”的小型DNA环，也有人把质体戏称为细菌的“寄生虫”。实际上它是遗传物质，携有遗传密码，只是它跟细菌的染色体比较起来，显得非常小。质体不但会跟细菌的主染色体一起进行复制程序，并且像跟屁虫一样，跟随传递到细菌的子子孙孙们，同时，质体所带的基因也会表现出来。

正是因为这样的特性，质体变成了生命科学家改造基因的便捷工具，只要利用体外加工的方式，透过前述的限制酶（剪刀）及连接酶（黏胶）的“功夫”，就能把要送入菌体的外来基因先巧妙地挟挂进质体（载具）内，再设法让它溜入细菌体（宿主）内，即可达到目的。

四、宿主

宿主的主要功能就是提供躯体，让改造的基因住进来，并且无怨无悔、任劳任怨地把基因的指令表现出来。这就像植物“接枝”的方式，将一个小段枝条，接到另一球植物支干上，并提供养分让接枝株生长。