登陆注册
9188700000028

第28章 自杀土豆与可吃疫苗

上一世纪,黑尔兰的土豆患的晚育病,只是病毒给土豆带来巨大损害中的一个例子。当时的土豆晚育病发展到最严重时,导致了一场人们所称的“土豆饥荒”。

农场主最忌讳的是农作物受到病毒感染,如果不大量喷射农药的话,病毒可以从土豆蔓延到所有的庄稼,因而使农场主蒙受大量的经济损失。

最近,德国科学家已经研制成功一种通过基因控制生产出来的土豆。这种土豆在受到病毒感染后会“自杀”。这不仅能制止像土豆晚育病那样的流行病的蔓延,而且对保护其他农作物亦具有极其重要的意义。

这些研究人员在培植新型土豆的过程中,应用了一种通常在土壤细菌中所含的基因,这种基因能产生一种被称为巴内斯的蛋白质。巴内斯蛋白质具有阻止细胞分裂的作用。因此,当产生巴内斯蛋白质时,它的细胞实际上就开始自杀。这种基因被复制后,被植于受试土豆中。从事该研究的塔克教授解释说,当一种病原体进入含有巴内斯蛋白质的土豆时,土豆将会识别这种病原体,并促使其产生更多的巴内斯蛋白质。

从而使受到感染的细胞很快自杀。这种情形只有当土豆能够识别出病原体时才会发生。因此,土豆对于不同的病毒必须具有特定的特征标记。当一种病毒袭击土豆时,相应的特征标记就会自行刺激巴内斯蛋白质的产生,而土豆总体则应该是健康的。这种基因只应该在受到感染的细胞中被激活。

因此,当一种病毒在袭击新型土豆时,其所受到的损害只被局限在受到感染的细胞内,而土豆的其他部分则是完好无损的。可是,这些研究人员由于是在土豆未受病毒感染时,把具有破坏作用的基因植入其中的,因此,他们希望确保土豆细胞在未受到感染之前,不会被这种植入的基因所杀死。因而他们在土豆中还植入一种起特殊控制作用的蛋白质,这种蛋白质能够抵消少量巴内斯蛋白质的作用;只有当一种病原体开始袭击土豆时,才会产生充分的巴内斯蛋白质,使那些起特殊控制作用的蛋白质失去作用,从而促使受病毒感染的细胞死亡。

研究人员确认这种基因对于土豆抑制病毒感染很起作用。不仅如此,他们还认为,它也可能对其他农作物起作用。

从理论上讲,把这种系统应用于人们所感兴趣的所有农作物中应该是可能的。其关键是改变把病毒与巴内斯蛋白质的产生联系起来的特征标签,以便使它适用于对应的农作物。

如果我们可以使土豆中受到病毒感染的细胞自杀,从而使其他作物得以保护的话,那么,我们就不需要使用大量农药了。不过,人们最大的担心之一是产生巴内斯蛋白质的基因可能会通过异花授粉的途径扩散至其他作物上,因而巴内斯蛋白有可能对其他作物构成致命的威胁。然而,对于土豆而言,这种情况是不会发生的,至少现在在欧洲,还没有哪一种作物可以与土豆进行杂交。因此,我们在土豆中植入的任何基因不会扩散。

同目前利用动物或酵母培养细胞来制造疫苗相比,采用转基因植物制造疫苗更有优越性。首先是植物容易大量栽培,产量高,因此,转基因植物疫苗价格更便宜。其次是植物病毒不会传染人类,无需担心受病毒感染,而培养哺乳类动物细胞大量制造疫苗时会产生动物病毒感染人类的危险。

现在,以美国植物学家阿恩茨为首的一个研究小组正开发一种“可吃的疫苗”,就是人们可把制造疫苗的植物当作食品的一部分吃下去。这无疑是一种价格更便宜,投药更方便的疫苗。阿恩茨强调,发展中国家尤其需要食用疫苗。食用疫苗无须冷藏等制造和保存疫苗的设备,对发展中国家极为适宜。在试制转基因疫苗时,首先是要确证植物制造的蛋白质可以导致动物的免疫反应。研究小组将编码乙肝病毒蛋白的基因导入烟草,结果这种烟草能制造乙肝病毒疫苗,然后将这种转基因烟草制剂注射入小鼠体内,结果可激发能识别乙肝病毒蛋白的抗体生存。他们拟着手制造“食用疫苗”。人们知道,肠毒素可导致易感染动物腹泻。阿恩茨研究小组便将编码部分肠毒素蛋白质的大肠杆菌基因导入马铃薯体内,结果马铃薯块茎制造出肠毒素蛋白,食用了这种生马铃薯的小鼠,体内便会产生对抗毒素的抗体,包括粘膜抗体,消化系统特别需要这种抗体以防细菌感染。但有些尚待解决的问题,如阿恩茨研究组所用的肠毒素蛋白是一种很强的免疫诱导剂,而一般免疫蛋白制成的口服制剂就不一定这么有效,甚至因饮食中蛋白质诱发抗药性或因植物中化学物破坏疫苗蛋白,降低免疫性甚至丧失。另外食用疫苗必须是可口的,但马铃薯必须煮熟才能吃。烧煮会使疫苗蛋白质变性,从而降低或消除免疫力。解决这个问题的方法是将马铃薯换成可生吃的载体如香蕉。他们将一个外来基因成功地导入香蕉,计划将大肠杆菌的肠毒素基因导入香蕉,制成含有转基因香蕉的婴儿食品罐头。

疫苗免疫有主动和被动接种法两种策略。前者是疫苗蛋白抗原激发接种者的自身免疫系统产生抗体。马铃薯和香蕉疫苗就属这种。后者是直接用抗体接种。研究人员试图采用转基因植物制成的抗体加入牙膏中以防细菌牙腐烂病。他们在4种不同烟草中,各导入1个不同的分泌抗体基因,然后采用常规法将4种转基因烟草进行杂交,后代便产生了所希望的直接抗牙腐烂病菌的分泌抗体。其制成的含有该种分泌抗体的牙膏计划试验于人体,除了用于口腔治疗的转基因植物疫苗外,有些研究组正研究可注射用的转基因植物疫苗,不过,目前植物物质的纯度要达到注射的水平尚有许多问题。

同类推荐
  • 宇航时代

    宇航时代

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 破译神奇海洋之谜(破译奥秘大世界丛书)

    破译神奇海洋之谜(破译奥秘大世界丛书)

    《破译奥秘大世界丛书:破译神奇海洋之谜》讲述的是揭秘海洋世界里的神奇之谜。
  • 必知的科技之最(青少年科技爱好培养)

    必知的科技之最(青少年科技爱好培养)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 太空天窗在哪里

    太空天窗在哪里

    开启科学的大门,人类就能迈入崭新的天地,我们就能获得更加无限的生存空间,这就是科学的力量。科学的内涵就是事实与规律,需要发现人所未知的事实,并以此为依据,实事求是,而不是脱离现实的纯思维的空想,并寻找客观事物之间内在的本质的必然联系。因此,科学是建立在实践基础上,并经过实践检验和严密逻辑论证的,是关于客观世界各种事物的本质及运动规律的知识体系。但是,我们生存世界的奥秘,那简直是无穷无尽,从太空到地球,从宇宙到海洋,真是无奇不有,怪事迭起,奥妙无穷,神秘莫测,许许多多的难解之谜简直不可思议,使我们对自己的生命现象和生存环境是捉摸不透。破解这些谜团,就有助于我们人类社会向更高层次不断迈进。
  • 五彩缤纷的光(探究式科普丛书)

    五彩缤纷的光(探究式科普丛书)

    本书内容包括:光的形成、本质、速度、介质以及光在层状分布等非均匀介质中的传播,光的运用及光电反应等。
热门推荐
  • 兽界主宰

    兽界主宰

    主宰万物,世间唯一!洛风唤醒了兽之祖脉,博得了认可获得了主宰传承,这不仅是一种力量的象征,也是一种使命的赋予,背负上主宰之名,他就要去捍卫属于他的荣耀夺回属于他的一切一切!
  • 三月樱花雨上开

    三月樱花雨上开

    再见已是盛夏,偶然相遇,四目相对,三月没想过会在这里遇到子开,她从他身边擦肩而过,此时的子开也是心乱如麻,但是他本能的拽住这个要从自己身边越过的三月。三月拼命想逃离这个抓着自己手的人,可奈何男女力气悬殊。“你放开我。”很显然,她看到了子开眼里的狂风暴雨,她更用力的想摆脱,可无济于事,杨子开直接把她带走,开车,丢人,甩门,踩油门一气呵成。车在马路上飞快的穿梭,愣是三月也吓到了。“杨子开,你疯了”三月怒吼,手开始解安全带。“吱”的一声疾驰的车来了一个急刹车,三月重力向前冲,却被一个力气按回座椅,一个肆虐的吻突如其来,粗暴霸道野蛮,三月无从逃脱。“乔三月,你欠我的我要你全部还回来”子开盯着三月
  • 恶魔校草:独宠小甜心

    恶魔校草:独宠小甜心

    失去记忆江凌烁来到A市最好的贵族学院。本想平平淡淡的过完这三年的高中生活。却在开学第一天就被恶魔校草迟叙强吻。一个劲地躲着他,防着他。可恶魔校草独宠她。“来来来,让本少亲一口。”
  • 两朝皇妃

    两朝皇妃

    都说天上会掉馅饼,可是馅饼没掉下来却掉了个准太子妃的名份砸到了她的头上,面对宫廷里陌生的云播诡谲,她淡然处之。老皇帝的目光在两个皇子之间流转,“帝位和她你们只能选一个。”他选择了她。当有人问他,帝位和她你只能选一个,你会怎么做?他说,我两样都要!
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 独宠

    独宠

    遇到禾生之前,沈灏从未觉得儿女情长有何乐趣,女人对于他而言,是一碰就晕的存在。遇到禾生之后,沈灏发现,他这二十八年简直白活,爱情竟比权利更让他着迷。“我嫁过人,丈夫刚拜完堂就死了,你不怕被我克死么?”“不怕,求嫁。”
  • 殇情梦
  • 梦殇歌

    梦殇歌

    一个是大名鼎鼎的天帝仙,一个是明声在外的魔君。当她遇见他,前世的姻缘还未了
  • 众里荨他千百度

    众里荨他千百度

    槃翊国权可覆天的荨家家主在一场内乱中丧身,多年之后,在异国他乡出现了一个女孩的身影,殊不知多年前的槃翊国内乱与自己有关。
  • 杀手老婆古代夫君

    杀手老婆古代夫君

    她,苏雪瑶人称血月因执行任务而来到梦凰学院。他,北冥轩。意外来到现代。被花痴称为冰山男神当她遇见他又会擦出怎样的火花呢?敬请期待^_^