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[【学科前沿】] 基因技术走出象牙塔,自己动手绘DNA图谱

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发表于 2007-6-7 22:59:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
自己动手提取DNA,绘制DNA图谱。高不可攀的DNA技术已经走出象牙塔,成为生物学爱好者在自家车库里就能开展的一项爱好。

  父母去世后,在英国出生、长大,退休后来到葡萄牙的马尔科姆.多德开始怀疑自己不是父亲的亲生儿子。于是,他向美国佛罗里达州的DNA图谱基因公司(DNAPrint Genomics Inc.)求助。他用一根棉签在口腔内壁刮取了一些细胞,作为自己的DNA标本,并把棉签寄给了这家公司。他所获得的结果比预期中更让人吃惊:他的祖先当中竟然有人可能是印第安人。“我原来以为我自己是100%的欧洲人,”多德说,这个结果进一步证实了他对于生父的怀疑。

  这次DNA测试只花费了多德219美元。而多德只是DNA图谱基因公司1万多个客户中十分普通的一个。此外,在全球范围内还有成百上千家公司提供类似的业务。曾经看似复杂、高不可攀的DNA技术已经走出象牙塔,来到了你的身边。但是,不要这么快就满足,如果你愿意花上几千美元的话,你自己也可以成为一个让人刮目相看的生物学家。

  车库生物学时代来临

  欢迎来到车库生物学时代!

  想要加入草根生物学家的行列吗?你不妨花上几分钟时间在eBay上为自己购置一些必要的设备,在自己家的车库里建立一个分子生物实验室。

  只需1000美元,你就能买到一套精确的用来处理液体的移液器和一套用于分析DNA的电泳设备。或许,你还需要再到诸如BestUse和LabX等专业网站去转转,寻找另外一些必备的器材。如果你买不起某种特殊的仪器的话,别灰心,等上6个月的时间——自会有被实验室淘汰但是仍然好用的仪器送上门来。需要使用哪些化学药剂,实验方法是怎样的?这些,你都能在DNAHack网站上找到。当然,在Google上,你会能找到更多的帮助。

  尽管如此,刚刚踏入生物学门槛的你千万不要奢望在短期内你就会成为攻克癌症的世界伟人。你可以尝试着用DNA技术让自己长出时髦的山羊须来取悦你的爱人,或者培育出一种奇怪的虫子来向人炫耀。还有,不要想歪了,想用生物技术来搞恐怖主义基本上也是超出你能力范围之外的事情。

  在网上购买的那些仪器需要你经常练习才能达到熟练准确使用的程度,而实验所需技巧也要求进行不断地尝试和出错才能掌握。你也需要上因特网学习一些在线课程,或者到大学去选修一门实验的课程。尽管你能找到类似于烹调手册一样的指南,告诉你净化DNA或者把DNA注入一种细菌的方法和步骤,但是实验室生物学并不简单:与基因打交道的多分子操作需要的是真正的技巧。

  用机器人当助手

  在需要准确性一以贯之的重复性任务中,机器人的优势十分突出。只需到因特网上搜索,你就能轻松发现许多出售各种各样的实验室自动化工具的信息。只需几百到几千美元,你就能买到一台看上去像个箱子似的机器人,它拥有细长的机械臂,能够处理大量的标本、混合以及分配试剂。

  拥有了这些有利的硬件条件之后,你还需要对能够帮助你进行基因序列设计的一些软件有相当的了解。这些生物信息项目在因特网上也是随处可见。你可以不分白天黑夜地在电脑上对基因组序列进行微调。虽然你可能会发现不同的生物体之间的一些有趣的联系,而且如果能够接触适当的数据库,你甚至能够找到一种变异与一种疾病之间的联系,但真正的工作是要到实验室台上才能完成的。

  组装DNA控制系统

  很快,你将能够从美国麻省理工学院的合成生物学部门定购到能够用在大肠杆菌上的“基因元件”。麻省理工学院正在建立一个标准的基因元件库,其中的各种基因元件能够被组装成一种控制系统,用于生物学计算,或者将细菌编程让它们产生有趣的蛋白质或者其它化合物。如果你对拿植物开刀更感兴趣——也许你想让番茄苗或苹果树长出塑料水果——上BioForge网站看看,你能从那里获得专业的信息。

  合成完整的基因组正变得越来越容易。而且,你都不需费力亲自组装基因组,你能够从因特网上定购到整个基因组序列。2至4周之后,公司就会用快递把完整的DNA送到你的手中。

  80美元,买套玩具来提取DNA

  车库生物学的到来近在咫尺。技能和技术正在增生扩散,基因组的合成和操纵不再局限于象牙塔之内,它甚至开始进入玩具市场。有一种面向10岁以上儿童的称为发现DNA探测工具套装(the Discovery DNA Explorer kit)的玩具价格仅为80美元,功能却相当强大,允许自己动手提取、观察真正的DNA,而且还能够用于绘制DNA的图谱。玩具面市后,爱好生物学的大人小孩争相购买。“为什么我小的时候就没有这样的玩具呢?”一位爱好者感叹道。

  或许几千美元听起来并不是一个很小的数字,但相比专业实验室每年几百万甚至几千万的研发资金,这是非常具有诱惑力的。当然,没有几个中学生能够凭自己打工赚来的零用钱来购买这些装备,但是只要任何人少花几千块钱在汽车、手划船或者是电脑上面,或许明天他们就会成为攻克某种疑难杂症或者培育出某种造福人类的生物体的生物学家。
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