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遺傳工程
遺傳工程是指利用分子工具對生物體 DNA 進行直接操控,以切割、插入、刪除或修改特定基因序列,從而改變其特徵。
概觀
現代遺傳工程始於二十世紀七○年代初,科學家發展出重組 DNA 技術,使一種生物的基因得以插入另一種生物。核心工具包括在特定序列切割 DNA 的限制酶,以及將外來基因攜入宿主細胞的質粒等載體。聚合酶連鎖反應使任何 DNA 片段的快速擴增成為可能,加快了研究與應用的步伐。源自細菌免疫系統的 CRISPR-Cas9 技術此後使幾乎任何基因組的高精度靶向編輯成為現實。應用範疇涵蓋醫學、農業與工業生物技術。
為什麼重要
遺傳工程在生物學與工業領域帶來了重大轉變。在醫學方面,重組胰島素、人類生長激素和促紅細胞生成素等工程蛋白現已大規模生產,取代了動物來源產品。農業生物技術創造了具有更佳病蟲害抗性、除草劑耐受性和營養特性的作物。基因治療臨床試驗現在透過將功能性基因導入患者細胞來矯正遺傳性疾病,代表了治療以往無法治癒的疾病的重大突破。關於生殖細胞編輯與工程生物環境釋放的倫理辯論依然活躍,對於治理至關重要。