基因工程,也称为 基因拼接技术和DNA重组技术,是一种在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它涉及将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达。基因工程是生物工程的一个重要分支,与细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成生物工程。
基因工程的基本定义包括以下方面:
狭义定义:
将一种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体内,使其稳定遗传并表达出新产物或新性状。
广义定义:
包括传统遗传操作中的杂交技术、现代遗传操作中的基因工程和细胞工程,涉及基因重组、克隆和表达的设计与构建,以及基因工程菌或细胞的大规模培养和外源基因表达产物的分离纯化过程。
基因工程通过在体外进行DNA的“剪切”和“拼接”,对各种生物的核酸(基因)进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内,使重组基因在细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新特性的生物类型。这种技术克服了天然物种间的限制,扩大了定向改造生物的可能性,是基因工程的最大特点。
基因工程要素包括外源DNA、载体分子、工具酶和受体细胞等。一个完整的基因工程技术程序包括外源目标基因的分离、克隆、表达调控结构重组、外源基因的导入、整合、表达及检测、转基因生物的筛选、生态与进化安全保障机制的建立以及消费安全评价等环节。
综上所述,基因工程是一种通过在分子水平上对基因进行操作,实现外源基因在受体细胞内的复制、转录和翻译表达,从而改变生物原有遗传特性或创造新生物类型的技术。