乙烯醋酸乙烯酯共聚物熔点
乙烯-醋酸乙烯共聚物,英文简称: EVA,编码: 1314,分子式: (C2H4)x.(C4H6O2)y,化学性质:通用高分子聚合物。
中文名
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物
英文名
ethylene-vinyl acetate copolymer
分子量
114.143
CAS登录号
24937-78-8
熔点
99℃
沸点
170.6°C
密度
0.92~0.98g/cm3
危险性描述
本品可燃,燃烧气味无刺激性。
eva材料乙二醇聚乙烯醇苯乙烯甲醇偶联剂是什么乙烯甲烷聚醚甲基丙烯酸甲酯
特点
耐水性:密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好。
耐腐蚀性:耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀,抗菌、无毒、无味、无污染。
加工性:无接头,且易于进行热压、剪裁、涂胶、贴合等加工。
防震动:回弹性和抗张力高,韧性高,具有良好的防震、缓冲性能。
保温性:隔热,保温防寒及低温性能优异,可耐严寒和曝晒。
隔音性:密闭泡孔,隔音效果好。
常用特性
EVA中的醋酸乙烯的含量低于20%时,这时才可作为塑料使用。EVA有很好的耐低温性能,其热分解温度较低,约为230℃左右,随着分子量的增大, EVA的软化点上升,加工性和塑件表面光泽性下降,但强度增加,冲击韧性和耐环境应力开裂性提高,EVA的耐化学药品、耐油性方面较之PE(聚乙烯),PVC(聚氯乙烯)稍差,并随醋酸乙烯含量的增加,变化更加明显。
EVA塑胶原料
EVA比PE的性能改善,主要是弹性、柔性、光泽性、透气性等方面,另外,它的耐环境应力开裂性得到了提高,对填料的受容性增大,可以采用加入较多增强填料的方法来避免或减少EVA力学性能比PE的下降。EVA还可以通过改性而得到新的应用,其改性主要可从二个方面考虑:一是将EVA作为其他单体接枝的主干二是将EVA进行部分醇解。
危险特性
粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。加热分解产生易燃气体。
处理及注意
有害燃烧产物
一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法
消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。
操作注意
密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、碱类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
塑料桶底下的数字代表着塑料所使用的材质。根据塑料桶底下的数字不同,其材料也不同,用于不同的产品。
其中数字“1”代表着聚对苯二甲酸乙二醇酯,即PET。主要用于矿泉水瓶、碳酸、果汁饮料瓶和酱油醋瓶等。PET瓶耐热温度为70摄氏度,只适合装暖饮或冻饮,装开水或加热则易变形,对人体有害的物质也会溶出。
标识为“2号”的塑料容器是由HDPE高密度聚乙烯制成,常见于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。此类制品因为不容易彻底清洁,所以不适合用做水杯等,也不要循环使用。
3号PVC(又作“V”)聚氯乙烯;因价格便宜,它还被用来制造静脉注射输液袋及一次性无菌输注器具。
4号LDPE聚乙烯制成的产品,常用于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。因为这两类材质的可塑性优良、价钱便宜,因此使用较为普遍。
5号为PP聚丙烯,可以用来制作微波炉餐盒,也是唯一可以放进微波炉的塑料盒,可以重复使用。
6号标识的塑料制品由PS聚苯乙烯制成,在温度过高时会释放出化学物,不能用于装强酸、强碱性物质。
7号OTHER代表由其他塑料制成,这类容器如果有破损,应该停止使用,因为它们表面的细微坑纹,容易隐藏细菌。
扩展资料:
市场上常见的饮用水塑料瓶都经过国家检测,可以安全使用。外购回收料及受污染的原料不能用来制作食品用塑料包装容器工具等制品。
由塑料垃圾再生制造出的奶瓶、容器,通常做工粗糙,没有商标,更没有环保回收标识。这些产品本身非常薄,几乎手一捏就会变形,还伴有刺鼻的气味;会对人体产生危害。以增塑剂分解出的气体为例,进入人体会引起呼吸急促、心率加快等症状,如果被大量吸收还可能引起中枢神经系统的紊乱和肠胃不适。
参考资料来源:人民网——塑料瓶底的数字奥秘 哪种塑料瓶是安全的?
不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这类突变没有人工参与并非是没有原因的,一般认为自然突变有两种原因引起,即多因素低剂量效应和互变异构效应。所谓多因素低剂量效应,是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构,会引起碱基的错配[3]。自然突变可能会产生两种截然不同的结果,一种是菌种退化而导致目标产量或质量下降;另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高,应经常地进行生产菌种自然选育,以淘汰退化的,选出优良的菌种。
在工业生产上,由于各种条件因素的影响,自然突变是经常发生的,也造成了生产水平的波动,所以技术人员很注意从高生产水平的批次中,分离高生产能力的菌种再用于生产。同时也可利用自发突变而出现的菌种性状的变化,去选育优良的菌株,如在味精发酵被噬菌体污染过程中,所选出的抗噬菌体菌株。自然选育是一种简单易行的选育方法,可以达到纯化菌种,防止菌种退化,稳定生产,提高产量的目的。但是自然选育的效率低,因此经常要与诱变育种交替使用,以提高育种效率。
(二) 诱变育种
微生物的诱变育种,是以人工诱变手段诱变微生物基因突变,改变遗传结构和功能,通过筛选,从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株,并且找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件,使其在最合适的环境下合成有效产物[2]。诱变育种和其他育种方法相比,具有速度快、收益大、方法简单等优点,是当前菌种选育的一种主要方法,在生产中使用的十分普遍。但是诱变育种缺乏定向性,因此诱变突变必须与大规模的筛选工作相配合才能收到良好的效果。
目前,人们用于诱变育种的诱变因素有物理因素和化学因素,前者包括紫外线、激光、X-射线、γ-射线和中子等;后者主要是烷化剂(包括EMS,EI,NEU,NMU,DES,MNNG,NTG等),天然碱基类似物,亚硝酸和氯化锂等。在物理诱变因素中,紫外线比较有效、适用、安全,其他几种射线都是电离性质的,具有穿透力,使用时有一定的危险性,化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高,并且十分经济,但这些物质大多是致癌剂,使用时必须十分谨慎[1]。目前,多种诱变剂的诱变效果、作用时间、方法都已基本确定,人们可以有目的、有选择地使用各种诱变剂以达到预期的育种效果。诱变育种也可采用复合诱变,即两种或多种诱变剂的先后使用;同种诱变剂的重复作用;两种或多种诱变剂的同时使用。普遍认为复合诱变具有协同效应,如果两种或两种以上诱变剂合理搭配使用,复合诱变较单一诱变效果好。虽然复合因子较单一因子诱变效果有很大优势,但因为目前大多微生物,尤其是抗生素产生菌的遗传背景不清楚,往往对诱变剂,特别是复合诱变剂的选择使用,带有很大的盲目性[4]。
通过诱变处理,在微生物群体中,会出现各种突变型个体,但从产量变异的角度来讲,其中绝大多数都是负变株。要从中把极个别的、产量提高较显著的正变株筛选出来,可能要比沙里淘金还难。因此突变株的分离和筛选是诱变育种的关键,体现了突变不定向性和筛选定向性。为了获得我们所需的突变株,使得突变株的新表型得以表达,淘汰原养型或负变株,必须设计一个良好的筛选培养基和确定合适的培养条件。筛选的步骤主要分初筛和复筛,初筛以量为主,选留较多有生产潜力的菌株,复筛以质为主,对少量潜力大的菌株的代谢产物量进行精确测定[5]。筛选的方法依据目的物不同而异,常用的方法有浓度梯度法、影印平板法、生长谱法、琼脂平板活性圈法、纸片法、夹层培养法、循环筛选法以及与电脑化、智能化的高效筛选技术相结合的现代方法。
(三) 杂交育种
杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株,通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式,而导致其菌株间的基因的重组,把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种可以实现不同的遗传性状的菌株间杂交,使遗传物质进行交换和重新组合,改变亲株的遗传物质基础,扩大变异范围,获得新的品种。同时不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降,代谢缓慢等缺陷,也可以提高对诱变剂的敏感性,降低对诱变剂的“疲劳”效应[2、本小节将从有性杂交、准性杂交和原生
质体融合三种常见的育种技术来介绍杂交育种。
A 有性杂交
有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组,进而产生新遗传型后代的一种育种技术。凡能产生有性孢子的真菌,原则上都能像高等动、植物杂交预育种相似的有性杂交方法来进行育种[5]。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触,就有更多的机会出现种种双倍体的有性杂交后代。在这些双倍体杂交子代中,通过筛选,就可以得到优良性状的杂种。
B 准性杂交
准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程,微生物杂交仅转移部分基因,然后形成部分重组子,最终实现染色体交换和基因重组,在原核和真核生物中均有存在。准性杂交的方式主要有结合、转化和转导,其局限性在于等位基因的不亲合性。
C 原生质体融合
原生质体融合就是把两个不同亲本菌株的细胞壁,分别经酶解作用去除,而得到球状的原生质体,然后将两种不同的原生质体置于高渗溶液中,由聚乙二醇(PEG)助融,促使两者高度密集发生细胞融合,进而导致基因重组,就可由此再生细胞中获得杂交重组菌株[7]。原生质体融合技术具有许多常规杂交方法无法比拟的独到之处[8]:由于去除了细胞壁,原生质体膜易于融合,即使没有接合、转化和转导等遗传系统,也能发生基因组的融合重组;融合没有极性,相互融合的是整个胞质与细胞核,使遗传物质的传递更为完善;重组频率高,易于得到杂种;存在着两株以上亲株同时参与融合并形成融合子的可能[9];较易打破分类界限,实现种间或更远缘的基因交流[10];同基因工程方法相比,不必对试验菌株进行详细的遗传学研究,也不需要高精尖的仪器设备和昂贵的材料费用等。由于以上优点,迄今,这项技术不仅在基础研究方面,而且在实际应用上,均取得了引人注目的成绩。随着生物学研究手段的不断创新,该技术的基本实验方法逐步完善.经过多年的实际应用,证明微生物原生质体融合确是一项十分有用的育种技术[11]。通过原生质体融合改良工业微生物菌株的遗传本质是培育高产、优质、抗逆性强的良种的一种行之有效的手段,可以与诱变育种等结合使用,同时还需要不断积累有关基础资料,克服育种盲目性,以期达到工业生产的新需求。
原生质体融合育种基本步骤为:标记菌株的筛选和稳定性验证→原生质体制备→等量原生质体加聚乙二醇促进融合→涂布于再生培养基,再生出菌落→选择性培养基上划线生长,分离验证,挑取融合子进一步试验、保藏→生产性能筛选。
(四) 代谢控制育种
微生物代谢控制育种是指以生物化学和遗传学为基础,研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节的机制,选择巧妙的技术路线,通过遗传育种技术获得解除或绕过了微生物正常代谢途径的突变株,从而人为地使用有用产物选择性地大量合成积累。代谢控制发酵的关键,取决于微生物代谢调控机制是否被解除,能否打破微生物正常的代谢调节,人为地控制微生物的代谢。代谢控制育种和发酵过程的代谢控制培养是实现这一目标的两的手段,而代谢控制育种则为主要支柱技术。微生物代谢控制育种是集生物化学、微生物学、遗传学、发酵工程、生理学、分子生物学、化学等学科交叉产生的一门工程技术,该技术的广泛应用,导致了氨基酸、核苷酸以及某些次级代谢产物的高产微生物菌株大批的推向生产,大大促进了发酵工业的发展。
微生物代谢控制育种主要是通过控制酶的作用来实现的,因为任何代谢途径都是一系列酶促反应构成的。微生物细胞的代谢调节主要有两种类型,一类是酶活性调节,调节的是已有酶分子的活性,是在酶化学水平上发生的;另一类是酶合成的调节,调节的是酶分子的合成量,这是在遗传学水平上发生的[。利用发酵过程的一些限制因素来促进或控制酶产生的速率及其活性,可以控制发酵过程中不同阶段的反应处于平衡状态,同时也可以使微生物对外界环境的变化作出相应的反应。在细胞内这两种方式单独或协调进行选育,获得突变株,达到改变代谢通路、降低支路代谢终产物的产生或切断支路代谢途径及提高细胞膜的透性,使代谢流向目的产物积累方向进行。代谢控制育种的调节体系主要包括诱导、分解阻遏、分解抑制、反馈阻遏、反馈抑制、细胞膜透性调节等。
(五) 基因工程育种
基因工程育种是在基因水平上,运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,与载体连接,然后导入另一细胞,使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达[13],与前几种育种技术相比,基因工程育种技术是人们在分子生物学指导下的一种自觉的、能像工程一样可预先设计和控制的育种新技术,它可实现超远缘杂交,因而是最新最有前途的一种育种新技术。这种使DNA分子进行重组,再将受体细胞内无性繁殖的技术又称为分子克隆。通过基因工程改造后的菌株叫“工程菌”。这项技术不仅是生命研究发展的里程碑,也使现代生物技术产业发生了革命性的变化。
基因工程育种的一般步骤是:(1)目的基因的获得,一般通过化学合成法、物理化学法(包括密度梯度离心法、单链酶法、分子杂交法)、鸟枪无性繁殖法、酶促合成法(逆转录法)、Norther杂交分析法、cDNA文库筛选法、杂交筛选法、编码序列富集(磁珠捕获)、产物导向法、Nod 连接片段筛选法、外显子捕获法及外显子扩增法、剪接位点筛选法、作图克隆法、杂交细胞克隆法、消减杂交法、相同序列克隆法、差异显示逆转录 PCR 法、显微克隆与微克隆法和插入诱变法等方法获得目的基因;⑵载体的选择,基因工程载体主要是质粒和病毒。载体一般为环状 DNA,其要求有自我复制能力、分子小、拷贝数多、易连接和易筛选等特点;⑶重组子体外构建,主要方法有粘性末端连接法、平端连接法、人工接头连接法和同聚物加尾连接法;⑷重组载体导入受体细胞,其主要途径有转化、转导、显微注射、电穿孔法、快速冷冻法和炭化纤维介导法等⑸重组体筛选和鉴定,以合适的筛选方法选择具有最佳性能的突变重组子,重组体筛选和鉴定主要通过表型法、DNA 鉴定筛选法,选择性载体筛选法、分子杂交选择法、免疫学方法和 mRNA 翻译检测法等方法来实现。
继1983年人类首次获得烟草和马铃薯的转基因植株之后,1988年McGrananhan等〔1〕
获得了首例转基因果树—具‘US基因的核桃,1990年他们获得了具抗虫基因的核桃。在人
们利用基因枪法获得大田作物转基因之后3年,基因枪法即在番木瓜上得到成功应用[2]
。 1994年Kalinski统计了转基因植物的专利,计有巧种植物,苹果也名列其中。国内研究者
十分重视转基因研究。黄学森等〔3〕发表了葡萄的遗传转化程家胜等〔4〕
介绍了苹果基因转移技术随后将Bt基因导人‘绿袖’及‘金矮生’苹果中获得了转基因苹果苗[5j傅润民等较系
统地介绍了基因工程及其在果树上的应用[6,7〕
中国热带农科院热带作物生物技术国家重点
实验室在番木瓜转基因上开展了工作〔8~11〕
中国农科院柑桔所和华南农业大学开展了抗菌肤
基因导人柑桔的研究〔12,13〕沈阳农业大学获得了苹果主栽品种‘新乔纳金’的转基因植株〔14~16〕
福建农业大学开展了龙眼〔17〕、西番莲〔18〕
和批把等亚热带果树的遗传转化和转基因研究华
中农业大学等在方法学上促进了果树基因工程的进展〔19,20〕
。开展转基因或遗传转化的还有
不少单位〔21~24〕
。果树的转基因研究已成为一个热点。作者试就迄今果树转基因文献综述于后,也就一些问题提出看法,失当之处欢迎批评指正。 二 植物基因转化的方法 1.1农杆菌介导的基因转化法
目前已探讨的各种基因转化方法中,农杆菌基因转化法是研究最清楚的一种〔25〕
。这种方法是利用自然界的天然遗传工程体系即根癌农杆菌(Agrobacteriumtum代f玫ciens)和发根农杆菌(Agrobacteriumrh挽ogl’ne:)的发病过程,将人为加工的基因转人植物细胞。根癌农
杆菌侵染植物引起冠瘦瘤(Crowngall)。冠瘦瘤有两种状态〔26〕
,一是无组织的肿瘤,在无激素培养基上不断增殖,但无顶端优势且难以生根,与冠瘦瘤诱导有关的质粒为Ti质粒(Tum。:inducingplas-mid)。发根农杆菌侵染植物可在感染部位产生众多的发状根(Hairyroots),与此有关的是Ri质粒(Rootinducingplasmid)。只有能够被农杆菌感染的植物才可以利用农杆菌作为基因载体。农杆菌的主要侵染对象是双子叶值物,单子叶植物对这两种病菌一般不太敏感,但最近也有不少感染致病的例子,裸子植物也可以进行人工接种感染致病。
目前常用的农杆菌转化方法有3种〔
25〕
:(1)直接感染植物伤口:将新萌发的种子、幼胚、子叶或茎段用刀切出一个伤口,接上过夜培养的农杆菌,然后在无激素的培养基上培养肿瘤组织。此方法实验周期短,但肿瘤组织中常有未转化细胞,易形成嵌合体。(2)叶盘转化法:在幼嫩新鲜的叶片上用打孔器取下直径为3一smm的叶盘,在过夜培养的农杆菌菌液中浸数秒后,转移到培养基上共培养2一3d,再将叶盘转移到加有抗菌素的选择性培养基上,诱导苗的分化,使转化细胞直接再生植株。此方法简单易行,可快速获得转基因植株。(3)原生质体共培养法:当原生质体再生出细胞壁并进行分裂的时侯,其行为与植物伤口细胞相似,此时农杆菌可以感染原生质体。在原生质体中加人农杆菌(1:100比例)其培养24~40h后,离心去菌,在选择培养基上培养,诱导愈伤组织再生植株。由于原生质体的遗传均质性,转化细胞是单个独立细胞,得到的转化体一般不会有嵌合现象,在应用方面具有重要价值。 1.2DNA直接转化
由于农杆菌宿主范围的局限性,使占农作物主要部分的禾谷类难以被农杆菌转化。因此在80年代发展了DNA直接导人技术,即用裸露DNA经特殊的处理直接转移到植物体中。
1·2.1聚乙二醇转化法(Polyethyleneglycol:PEG)PEG是原生质体融合的媒介剂,能影响原生质膜的通透性,在占质粒DNA共培养时,致使原生质体主动吸收外源DNA分子,外源基因能整合到植物基因组进行表达和传递。用PEG处理后,大量的原生质体和DNA分子相互接触,再经高Ca“+和高pH溶液作用时,原生质膜的电荷重新分配,表面出现一些暂时可变性孔隙,DNA分子进人原生质体内。当用培养液冲洗原生质体使PEG、高CaZ+和高pH条件改变后,原生质体恢复原来的形态,进入原生质体后的DNA分子可以进入细
胞核内,整合到染色体上〔25〕
。此方法相对简单易行,不需要昂贵的仪器设备,但要具有原生质体制备、培养和再生系统。
1.2.2电穿孔法(Electroporation)将原生质体和DNA分子混合于缓冲液中,并置于小小 的器皿内,用短时、高脉冲电处理,导致细胞膜出现可恢复性孔隙,从而发生新的渗透孔(3一4nm),由此使和原生质体膜直接接触的DNA分子进人细胞。质膜上可逆孔隙的大小和数量取决于电场强度和刺击时间长短。此方法目前多限于标记基因,目的在于建立高效的转化
体系巨〔27〕
。
1·2·3基因枪轰击法(Genegunbombardment)又称粒子轰击法(partielebombardment)或高速粒子微喷射技术(Hightveloeitypartielemieroprojeetion),是一种机械转移基因的方法。采用加人Ca’+和亚精胺等使DNA吸附在钨金微粒表面,制成DNA一微弹,在基因枪激发的瞬间力量作用下,进人植物细胞中。此方法最大优点是其应用的广泛性。但由于受轰击速度、靶细胞距离、微弹直径、速度、射击的扩散半径、外源DNA的量及结构等因素的影响,转化频率低,同时存在价格昂贵、嵌合体不易排除,不易选择转化体等因素,使其应用受到限制。
1.2.4其它转化方法除上述常用方法外,还有显微注射法(Microinjection)、花粉管通道(Pollentubepathway)、脂质体融合法(Liposomefusion)、超声波冲击法(Ultrasonieation)、微激光法(Mierolasar)电泳法(EleetrophoresiS)等被应用于植物基因转化。 三 影响果树基因转化的因素
2.2.1 农杆菌的侵染能力及载体的影响
农杆菌的侵染能力与转化率有着直接的关系,也是转化成败的主要因素之一。农杆菌的侵染能力取决于农杆菌本身的特性及受体植物对它的敏感性。就农杆菌而言,其侵染能力与农杆菌种类及载体质粒的结构有关。农杆菌分三大类菌系,即胭脂碱型( Nopalinetype ,Nop)、章鱼碱型(Ocopine type,Oct)及农杆菌碱型( Agropine type )亦称琥珀碱型(Succinemopine type, Suc)。Nop型菌株的特点是染色体背景为C58,生长速度快、不结球、易操作,常用的工程菌株有C58、pGV3850、A208SE等。Oct型菌株的特点是其染色体背景为Achs,生长慢,菌株培
养过程中结球,在转化实验中不利于操作,共培养后不易洗掉,常用的工程菌株有LBA4404、LBA104。Suc型菌株的特点是染色体背景为A281或A136,具有Nop型菌株的特点,常用的工程菌为EHA101和EHA105,它们具有生长快、不结球等优良特性,这两种菌株的侵染能力都很强。我们进行了菌株种类对多种果树的侵染能力比较研究,结果表明EHA105是理想的果树基因工程转化载体系统,该菌株具有生长快、不结球、转化中易操作、共培养后易洗脱、对Cef敏感、侵染能力强、寄主范围宽等特性。我们利用该菌株已成功获得了苹果、樱桃、草莓等多种转基因植株。 2.2.2 农杆菌vir基因的活化
vir基因的活化是农杆菌转化的域阀。vir区有virA、B、C、D、E、F、G、H 7个操纵子共24个基因,共同起调控作用,它们与T-DNA的加工和转移有关。vir区基因的活化在农杆菌转化中的作用十分重要,因此凡能增强vir基因活化的因子都能提高其侵染能力。常用的vir基因诱导物是乙酰丁香酮(acetosyringone,AS)。关于诱导物的使用常采用以下3种方法:①在农杆菌液体培养时加AS,加入时间一般在制备工程菌侵染液使用前4~6小时加入。②AS加在农杆菌和外植体共培养的培养基中③在农杆菌液体培养基中及共培养基中都加入AS。这种方法似乎最牢靠,只不过是使用的AS诱导剂太多了。然而,也有很多实验表明不加诱导物同样可以实现转化的目的。另外在苹果叶片转化中发现,与AS同时加入诱导稳定剂甜菜碱(lmmol/L)或脯氨酸(lumol/L),对vir基因活化有协同作用。研究发现, pH值对vir区的活化有着明显的影响,从理论上讲含AS的培养基pH值为5.0~5.6时,vir区基因的诱导达到最高水平,pH值改变0.3,即对多种植物的转化率有明显的影响。章鱼碱型和农杆菌碱型菌系比胭脂碱型需要更低的pH值。通常农杆菌培养时pH值为7.2。这种生长旺盛的菌株vir基因均处于不活化状态。植物组织培养基中的pH值常为5.8,有利于vir基因的活化。在vir基因活化 诱导中应注意调整培养基的pH值。此外,vir基因活化还受到其他因素的影响,如温度,virD及virG的活化必须低于28℃培养基中还应加酵母提取液培养基中的糖或高浓度的肌醇可促进vir基因表达。
四 植物转基因研究中存在的问题及解决之法
通过转基因技术可以优化植物的农艺性状,获得良好的经济效益,并且已经取得了举世瞩目的成就..尽管如此,植物转基因研究中还存有一些潜在问题. 3·1 食品安全性问题
把影响蛋白酶活性的抑制剂基因导入植物体后,能够使取食其叶片的昆虫的消化功能受到损害,那么转基因植物的叶片、果实、种子等是否会对人畜产生类似的伤害?其他种类的基因导入植物体后,对人畜会产生怎样的后果?尽管目前还没有直接证据证明转基因植物是否对人畜有害或其危害程度,但这种疑虑使人担心. 3·2 病虫的抗药性问题
病虫的抗药性问题是困扰农业生产的重大问题.最近研究表明,若每年喷施苏云金杆菌杀虫剂10~20次,5年后害虫死亡率降低50%,其半死剂量提高10倍.如果大规模种植能自行产生苏云金杆菌毒蛋白的转基因植物,类似情况有可能会发生.此外,由于生物共同进化,抗性植物在逆境条件下能够生存,那么病虫也会很快发展其对不良生境的适应性,从而使转基因植物逐渐失去对病虫的抗性. 3·3 环境生态平衡问题
目的基因导入植物后,使其性状得以改良.但这些基因如果被一些野生植物尤其是一些杂草俘获,就会产生一些新的杂草类型.如:除草剂对已俘获了抗除草剂基因的杂草不再具有除草性能.如果抗逆基因被杂草俘获,就会增强其对环境的适应性和生存竞争能力,而使其加剧繁衍蔓延,一些稀有植物种会由于竞争替代而消亡,同种植物的遗传多样性便会减少,昆虫群落也会受到影响.
尽管转基因研究会引发上述问题,但随着研究的不断深入,人们会寻求新的对策来解决这些问题.通过立法等手段来加强转基因研究的管理,以使转基因研究所带来的负面影响减小到最低.通过时间、空间和遗传隔离等方法,可以基本控制植物基因的扩散,降低其对生态环境所带来的危害.
五 转基因技术的展望
定点、定量将外源基因导入受体细胞基因组DNA中,获得稳定、高效表达和遗传的新个体是转基因研究的主要目标.并且随着生物技术产业化进程的加快,转基因技术将会产生越来越重要的作用.
(1)利用多基因转化培育超级抗病虫害新品种 许多病毒、真菌、细菌及害虫不仅给果树生产造成巨大的经济损失,而且农药的大量使用造成了环境的污染。现已克隆出许多抗病虫害的基因,如cp、bt、icp、cpti、抗菌肽、几丁质酶及雪莲凝集素、PRP基因等,为培育抗病新品种打下了基础,但是这些基因的专一性很强,只能对某一类病虫害有效。近年来植物基因工程的重要进展是构建了人工染色体载体,建立了多基因转化系统,实现了多基因转化。这些新进展为果树导入多个不同类型的抗病虫害基因打下基础,为培育普抗病虫害的超级新品种开辟了新的途径。
(2)利用基因工程培育砧木新品种 砧木新品种的育种是果树重要研究课题。果树的抗逆性、矮化、丰产性、生根能力等都与砧木有关。现在已有许多抗逆基因、生根激素基因、矮化基因等,把这些基因导入现有的砧木将有力推动果树产业的发展。而且,砧木基因工程育种几乎不存在转基因的安全性问题,容易被社会接受。
(3)利用反义基因操作培育耐贮的新品种.根据反义RNA的原理,人工构建反义基因导入细胞,表达能与靶mRNA互补的部分序列,并与其配对结合形成复合物,从而阻断DNA经过RNA到蛋白质的信息流,调控靶基因表达。反义基因操作技术在植物基因工程方面的应用已取得可喜的成果。
(4)改良水果的品质 迄今已克隆出许多与果实品质有关的基因,如果聚糖合成酶基因、海藻糖合成酶基因、甜蛋白基因、赖氨酸等必须氨基酸合成酶基因等,把这些基因导入果树将培育出优质新品种。
(1)人类基因组计划的目标
人类基因组计划是一项国际性的研究计划。它的目标是通过以美国为主的全球性的国际合作,在大约15年的时间里完成人类24条染色体的基因组作图和DNA全长序列分析,进行基因的鉴定和功能分析。由美、英、日、德、法、中六国参与的国际人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创举之一。其核心内容是测定人基因组的全部DNA序列,从而获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。我国于1999年9月1日正式加入该计划,承担了1 %人类基因组(约三千万个碱基)的测序任务。
(2)人类基因组的研究内容
A.建立遗传图谱
遗传图谱 (genetic map),又称连锁图(linkage map),是指基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。遗传距离通常由基因或DNA片断在染色体交换过程中分离的频率厘摩(cM)来表示。1厘摩表示每次减数分裂的重组频率为1%。厘摩值越高表明两点之间距离越远,厘摩值越低表示两点间距离越近。
B.建立物理图谱
物理图谱 (physical map)是指DNA序列上两点的实际距离,通常由DNA的限制酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。物理图谱反应的是DNA序列上两点之间的实际距离,而遗传图谱则反应这两点之间的连锁关系。在DNA交换频繁的区域,两个物理位置相距很近的基因或DNA片段可能具有较大的遗传距离,而两个物理位置相距很远的基因或DNA片段则可能因该部位在遗传过程中很少发生交换而具有很近的遗传距离。
C.DNA序列测定
人类基因组计划最终将测定出人类基因组的全部序列。这种序列测定不同于以往那种只对其一个特定的感兴趣的区域进行DNA序列分析的工作。它要求一种更高效的规模测序,并将测出的每一个DNA片段按其染色体位置进行准确的排列。从而得到人类基因组DNA序列碱基排列的全貌。
D.基因的确定和分析
确定每一个基因,研究它的结构、特性和功能是人类基因组计划的又一个重要内容。通
过对人类基因组全部DNA序列的测定,可以利用计算机找出分布在DNA两条互补链上所有可能编码蛋白质的基因。
(3)中国的人类基因组研究
我国已建成了一批实力较强的国家级生命科学重点实验室,组建了北京、上海人类基因组研究中心。有了研究人类基因组的条件和基础,并引进和建立了一批基因组研究中的新技术。中国的HGP在多民族基因保存、基因组多样性的比较研究方面取得了令人满意的成果,同时在白血病、食管癌、肝癌、鼻咽癌等易感基因研究方面也取得了较大进展。中国是世界上人口最多的国家,有56个民族和极为丰富的病种资源,并且由于长期的社会封闭,在一些地区形成了极为难得的族群和遗传隔离群,一些多世代、多个体的大家系具有典型的遗传性状,这些都是克隆相关基因的宝贵材料。但是,由于我国的HGP研究工作起步较晚、底子薄、资金投入不足,缺乏一支稳定的、高素质的青年生力军,我国的HGP研究工作与国外近年来的惊人发展速度相比,差距还很大,并且有进一步加大的危险。如果我们在这场基因争夺战中不能坚守住自己的阵地,那么在21世纪的竞争中我们又将处于被动地位:我们不能自由地应用基因诊断和基因治疗的权力,我们不能自由地进行生物药物的生产和开发,我们也不能自由地推动其他基因相关产业的发展。
2、中国杂交水稻基因组计划简介
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,是半数世界人口赖以生存的主要食物,也是有7000年种植水稻历史的中国经济、文化、传统和历史的一个重要组成部分。年总产值达千亿人民币以上的大米是关系到我国国计民生的最主要的粮食。袁隆平院士的杂交水稻在我国水稻育种和东南亚各国有着广泛的影响。"中国杂交水稻基因组计划" 这个项目着眼于中国粮食的主要物种籼稻和以籼稻为遗传背景的杂交水稻,它在农业上的意义可与人类基因组计划在人类健康中的意义相媲美。
通过对水稻全基因组序列分析,可以获得大量与水稻育性、丰产、优质、抗病、耐逆、成熟期等有关的遗传信息和功能基因;可以促进水稻的品种改良,培育更好的优质高产新品种;还有助于了解小麦、玉米等其它重要农作物基因组中的相关基因,从而带动整个粮食作物的基础与应用研究;还可以专利的方式,将优良的种质资源转化为信息资源进行保护,以利于农业的可持续发展。
众所周知袁隆平院士是我国水稻雄性不育系的最主要的发明和奠基人,有水稻之父和绿色革命先驱的全球美誉。选择这一水稻株作为切入点进行测序分析在政治、科学和经济上都有着积极的意义。开展超级杂交稻基因组的研究,在产业上,是密切联系生产实践的;在科学上,是对国际水稻基因组研究的补充与发展;在国家任务上,将促进和帮助我国正在进行的水稻四号染色体基因组序列图的完成。
处于世界领先地位的我国杂交水稻是我国粮食安全和农业可持续发展的重要资源之一。袁隆平院士等人培育的超级杂交稻更是中国的骄傲和国宝。开展杂交稻的分子遗传机理研究是生产实践提出的问题,也是使水稻高产高质的必由之路。通过对超级杂交稻基因组的测序,解开其遗传秘密;以信息化带动水稻的应用研究和产业发展;申请相应的专利保护,为可持续发展打好基础。并将我国这一学科推至国际前沿。
中国杂交水稻基因组计划就是以水稻基因组测序为基础,以水稻比较基因组、功能基因组等领域的研究为核心,重点开展具有我国自主知识产权的重要功能基因发掘和应用。项目测定的是袁隆平院士培育的超级杂交稻两优培九的二个亲本培矮64S和9311的基因组全序列框架图。培矮64S是光温敏核不育的品种,它的基因组兼具籼稻、粳稻和瓜畦稻的成分,在杂交稻中作母本;9311是的典型籼稻品种,作父本。
水稻的基因组序列与人类基因组序列一样,是研究水稻的遗传变异、发育与进化的基础。特别是作为农作物,是培育高产、优质、美味的优良品种的基础。它的意义是不言而喻的,正因为如此, 国际上已有三个"水稻基因组计划":
①1992年开始,1997年正式形成的"国际水稻基因组协作组,现已公布 200 Mb 的BAC 克隆的数据,及一条染色体的全序列;
②2000 年4月,孟山都 (Monsanto)公司公布水稻的"工作框架图";
③2001年2月,另一公司 Syngenta 也宣布完成水稻的"工作框架图"。
而我国的杂交水稻"工作框架图"将对全球的水稻研究与育种提供信息,并将推动水稻基因组及其他农作物基因组的研究。开展杂交稻及其籼稻亲本基因组的研究,既能针对我国杂交稻生产的实际,也能弥补国际水稻基因组计划的不足。
2001年9月我们完成了具有国际领先水平的中国杂交水稻(籼稻)基因组"工作框架图"和数据库,并将公布数据,供全球免费共享。
根据组装和数据分析结果,中国杂交水稻基因组"工作框架图"和数据库,具有国际领先地位,标志着我中心的科研从追随世界级课题(1%项目)到自主进行世界级大课题研究的跨越。
3、体细胞克隆技术
克隆, 是英文CLone的音译, 意思是无性繁殖。它是由一个细胞或一个分子经复制扩增而变成一群相同细胞或分子的生物学过程和特征。个体水平的克隆在植物繁殖中司空见惯, 农业广泛应用的扦插嫁接产生的后裔都是无性系的, 利用植物细胞在细胞水平上克隆生产林木花卉,水果疏菜也很平常。但通过拼接基因, 使之复制和表达, 在分子水平上克隆, 就要复杂和困难得多。
50年代曾有科学家用蝌蚪小肠上的皮细胞核, 移植到未去核的非洲爪蟾细胞上, 证明了已经分化了的体细胞核的全能性。但在哺乳动物身上, 这项技术从未成功。
80年代,人们转而用胚胎细胞克隆哺乳动物, 它是先将一个早期胚胎细胞的卵裂球分离,使之成为具有多个相同遗传基因的卵细胞,这样从一个品种繁殖出遗传基因一模一样的仔畜。1986年,英国科学家利用胚胎细胞克隆出一只绵羊。从80年代中期起,我国科学家用胚胎细胞相继克隆成功小鼠、山羊、兔、猪和牛。就在英国的克隆羊旋风般搅动世界舆论之时, 美国科学家宣布去年成功地利用胚胎细胞克隆出两只人类的近亲:猴子。
但这所有的辉煌都无法和英国科学家利用体细胞克隆出的这只绵羊相提并论。
这只非凡的绵羊被它的创造者以人们喜爱的英国乡村歌手多莉命名。它的身世的确旷古未有。它有三个母亲, 却没有一个父亲。它的胚胎发育和诞生的过程, 全部受到罗林研究所威尔莫特小组的操纵。他们先用药物促使母羊A排卵, 然后将这只未受精卵的全部染色体吸空, 使之成为一个具有活性但无遗传物质的“卵空壳”, 接着他们从母羊B——一只6龄绵羊的乳腺中取出一个普通细胞, 通过电流刺激作用, 使乳腺细胞的细胞核与“卵空壳”结合成一个含有新的遗传物质的卵细胞, 这个卵细胞在试管中发育成胚胎后, 再将其植入母羊C的子宫。1996年7月, 多莉在科学们忐忑等待的心情中降临世间。令人振奋的是, 迄今这个憨态可掬的“娇小姐”一切正常。三只母羊对它都有生养之恩, 但只有母羊B, 那只为它提供了细胞核的6龄绵羊, 才是她的真正“生母”。多莉继承了它的全部DNA遗传基因, 换句话说, 多莉是母羊B百分之百的复制品。
多莉的诞生, 为生物工程技术在本世纪行将结束的时候, 打上了一个华丽的休止符, 也为21世纪众目瞩望、一致看好的这项技术起了个嘹亮的高音。克隆技术一旦成熟, 就意味着哺乳动物的任何一个体细胞,都可以是克隆的供体材料。据测算, 一个成年人体大约有400亿万个细胞。以此为参照, 试想想, 一小块皮肉, 就包蕴多少细胞吧。这简直取之不尽, 用之不竭。而克隆的最大优势在于能百分之百复制亲本的所有性状。因此克隆技术为解决目前在基础医学、医药和畜牧业生产等领域棘手的难题,为保护地球生物的多样性, 开辟了一条独特的路径。
很多吞噬人类健康的顽疾之所以久攻不克, 是因为它只露出一幅狰狞的面目, 而隐匿了神秘的身世。科学家们设想, 把体细胞中可能与疾病有关“嫌疑”基因, 导入实验动物基因中, 然后克隆出一批转基因的实验动物。由于人与动物的疾病发生机理有很多相似之处, 如果导入的嫌疑基因在动物身上发病, 就证明那一基因是肇事元凶, 反之就嫌疑排除。这样人类就可以找到一把斩断病魔恶爪的利剑。
若从血液中提取的蛋白药物, 成本高, 价格昂贵, 而且有些血液制品中可能隐匿有令人闻之色变爱滋病、乙肝等病毒, 这使人们在使用这些药物时疑虑重重, 甚至草木皆兵。如果大量克隆具有特殊药用价值的基因动物, 就可以利用这种动物的血液和乳汁, 生产具有特殊效用的蛋白药物。“借花献佛”, 既提高效率, 又可高枕无忧。
若要培养一个优良畜种, 需要数代杂交选种, 而且变异和退化时常威胁品质的稳定, 致使研究人员数年辛劳前功尽弃, 付诸东流。利用体细胞克隆技术, 这一世纪难题就迎刃而解。比如用一头高产奶牛作供体, 就可以克隆出十头、百头、千头、万头……同样高产的奶牛。当然, 这得保证饲养条件与供体大致相同。“又要马儿好, 又要马儿不吃草”,在那儿都是行不通的。
还有每年,都有些物种成为我们这个星球永远的过客。大熊猫、金丝猴……濒危物种低沉的呜咽和孤单的身影,时时牵动了世界的神经。克隆技术无疑为珍稀动物儿孙绕膝, 子繁嗣盛带来了福音, 也为人类保护地球的生物多样性提供了技术的可能。
克隆技术的诱人前景现今还只显露出峥嵘的一角。目前同种动物的体细胞克隆的重复性实验还有待完善, 应用也非一朝一夕。今后不同种动物的克隆将是更大胆、更重要的一个研究方向。比如把羊的体细胞核与牛的卵细胞杂合, 再把这个重构胚胎植入马的子宫孕育。但这些都有大量悬而未决的理论和技术问题等待科学家们去探索。
但同时我们可以看到:象许多科学技术一样, 克隆技术也是一把双刃剑。因为从理论上看, 既然哺乳类的绵羊可以克隆, 克隆人也不会大的障碍。人们想象, 现在克隆羊已经姗姗走来, 克隆人离我们还会远么?
克隆人的出现可能将对人类社会的政治、宗教、法律、伦理道德提出挑战, 将给现在人类社会的生活方式、家庭结构、婚恋方式带来不可预料的冲击, 因此世界各国都宣布克隆人为不受欢迎的人, 并为克隆人研究设置了一个个不得逾越的雷区。
美国总统克林顿宣布, 联邦政府禁止用政府经费克隆人, 并下令组成一个专门小组, 审查克隆技术的突破给伦理带来的影响。
梵蒂冈的《罗马观察家》呼吁:“人类有权以人类的方式出生, 而不是在实验室。任何一种反人类的方式都是令人难以接受的。”
中国卫生部长陈敏章宣布,中国对克隆人研究不赞成、不参与、不资助、也不接受外来科学家从事这方面研究。
法国卫生国务秘书表示:“克隆人不可取”, 法国农业研究所声明:“坚决反对任何克隆人体的技术。”
值得我们欣慰和骄傲的是, 面对克隆, 人类表现得比以往任何时候都富有成熟理性和远见。如果克隆技术真是上帝放在人类面前的又一只潘多拉魔盒, 那么人类将满怀自信地伸出两手,一只手叫智慧或灵性, 它让克隆技术为我所用, 造福世界, 另一只手叫理性, 它将控制和防止克隆技术走向反面。
4、基因治疗:
随着人类遗传学的发展,研究人员认识到,人类最基本的遗传单位是染色体上的基因,基因是“制造”和“操纵”人类机体的蓝图,它指挥着细胞合成人类生命的基础——蛋白质。但是,当基因发生变化时,其编码的蛋白质不能履行自己正常的功能,这种情况下可能会出现疾病。近10多年来,作为纠正存在缺陷的基因的一种技术,基因疗法在许多国家特别是西方发达国家中成为研究和试验的热点。
经过多年的研究,研究人员寻找到了多种纠正缺陷基因的方法,其中最普遍的方法是将正常的基因插入基因组非特定的位置以取代有缺陷(也称为失效或致病)的基因。在这种方法中,研究人员通常会利用被称作传病媒介的载体将正常或治疗基因递送到病人的目标细胞中。目前,最常见的传病媒介是已被人为改变携带了人体正常DNA的病毒。病毒在漫长的进化过程中,形成了一套独特的方式将自己的基因递送到人体细胞中,致使人体发病。研究人员试图除去病毒基因组中导致人体患病的基因,并加入治疗基因,然后利用病毒递送基因的特殊能力医治人类疾病。
当病毒性传病媒介在抵达目标细胞(如肝或肺细胞)后,它便将携带的治疗人类基因的遗传物质“卸下”留在目标细胞中。在治疗基因给出的遗传指令下,细胞开始产生具有相应功能的蛋白质,从而恢复目标细胞的正常功能。通常,用于基因疗法传病媒介的病毒类型包括:逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒(AAV)和疱疹单式病毒。不同的病毒在人体中攻击的目标各不相同,因此它们在作为传病媒介时,携带的治疗基因和目标细胞也不尽相同。
当然,除利用传病媒介递送治疗基因治疗疾病的方法外,还有其他几种非病毒递送基因的方法供研究人员选择。其中最简单的方法是直接向目标细胞“注入”治疗性DNA,然而这种方法应用范围十分有限,原因是它只适用于少数人体组织,却需要大量的DNA。现在,研究人员在实验将一条人造染色体或者称第47条染色体注入目标细胞中,这条人造染色体将与人体细胞中的23对(46条)染色体并存,不影响它们的工作或引起它们发生突变,同时也不会受人体免疫系统攻击。研究人员希望能将人造染色体作为一个大的传病媒介,携带大量的遗传密码。这种方法目前存在的问题是,将如此之大的分子递送到目标细胞的核内十分困难。
尽管基因疗法从理论上讲具有很强的可行性,但在实践中却遇到了不少的困难。美国首例基因疗法临床试验开始于1990年,至今没有取得明显的效果。1999年,18岁的杰斯•格尔辛格接受试验性基因疗法治疗鸟氨酸转羧酶缺乏症时,在治疗的第4天由于多器官停止工作而去世。据认为,用作传病媒介的腺病毒引起人体免疫系统强烈反应是导致杰斯死亡的原因。
基因疗法研究遭受的最为严重的打击是今年1月份法国又一例以失败而告终的基因疗法试验。一名患X染色体相关严重综合免疫缺乏疾病(X-SCID,俗称“泡泡婴儿综合症”)的男孩在接受基因疗法试验后,出现了同白血病类似的疾病。而在2002年8月,就曾有一名患同样疾病的男孩在接受试验性基因疗法后出现了相同的情况。在第二例试验失败后,为慎重起见,美国食品和药物管理局(FDA)立即采取措施,暂时中断了在美国所有利用逆转录病毒作为传病媒介在血液干细胞内进行基因治疗的试验。
2003年2月底,美国食品和药物管理局下属的BRMAC委员会召开会议,讨论是否能在有相应安全保障的前提下,允许对威胁人类生命的疾病进行一些逆转录病毒基因疗法试验,但是食品和药物管理局尚没有对此给予答复。目前,美国基因疗法仍然处于试验阶段,食品和药物管理局没有批准任何人类基因疗法的产品上市。
研究人员发现,有不少因素影响了基因疗法治疗遗传疾病的效果,其中包括基因疗法自然生命短、人体免疫系统反应强烈、病毒传病媒介存在的问题和多基因疾病。具体来说,治疗性DNA不易“融入”基因组以及许多细胞的快速分裂这两方面的问题,导致基因疗法无法取得长久的治疗效果,病人不得不多次接受治疗;人体免疫系统对“入侵者”的强烈反应影响了基因疗法的有效性,同时免疫系统产生的免疫反应导致病人重复接受基因疗法的难度加大;病毒传病媒介会给病人带来潜在的危害,如毒性、免疫及炎症反应。此外,人们担心传病媒介在进入人体后也许会重新恢复致病的活力;对单基因变异引起的疾病来说,基因疗法是最有效的方法。但是实际上,人体许多疾病是由多基因变异引起的,因此单基因疗法难以奏效。
虽然基因疗法离临床应用还有相当长的距离,但是基因疗法的研究最近在某些方面仍取得了令人倍受鼓舞的进展。今年3月20日《新科学家》杂志报道,美国加州大学的研究小组成功地利用“涂”有PEG(聚乙烯乙二醇)高分子层的微脂粒(或脂质体),将治疗基因递送到人体大脑中。这是一项重大的突破和成就,因为过去的研究表明,病毒传病媒介“身体”过大,无法跨过“血-脑屏障”。新的研究成果将有望治疗帕金森病。又如,《新科学家》在3月13日还报道,有研究人员表示,由于细胞能利用双链核糖核酸短片(siRNA)致使特殊序列的RNA出现退化或降级,如果设计一个siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配,那么有缺陷的基因将不能产生异常的蛋白质。日前,伦敦哈默史密斯医院的科学家在英国《自然医学》杂志的网络版上报告说,他们使用注射核糖核酸(RNA)的方法治疗患有杜氏肌营养不良症的实验鼠,获得初步成功,效果可持续3个月之久。
也许有一天,研究人员坚定的信念和不懈的努力能够将基因疗法用于人类疾病的预防和治疗,让那些携带缺陷基因生活在随时出现病症阴影下的人们从痛苦中彻底解放出来。
5、转基因生物
(1)转基因作物
在美国首都华盛顿新会议中心召开的“生物技术工业组织”年会上,生物技术工业组织主席菲尔德鲍姆宣称:“截至2002年年底,全世界已有16个国家种植了8.7亿亩生物技术作物。美国、阿根廷、加拿大和中国是种植转基因作物最多的4个国家。仅在美国就有55种生物技术作物获准商业化,目前最多的转基因作物是大豆(3个品种)、棉花(6个品种)、玉米(13个品种)和油菜籽(11个品种)。”
来自美国47个州及全世界50多个国家的1.5万名企业家和科学家参加了这届为期3天的年会。讨论的题目十分广泛,从生物科学及其管理到生物伦理学和国土安全。分会场的内容包括生物防御、全球生物技术买卖、药物发现和开发、资金筹集以及知识产权保护等。
参加本届年会的人数大大超过往年,这是因为美国最近生物技术股价直线上升,今年纳斯达克生物技术股指上升了近50%。生物技术研究也取得了很大的进展,美国食品与药物管理局还批准几种新药上市。菲尔德鲍姆说:“人们已知生物技术和信息技术正发生重大结合,但现在,已出现生物技术与其他技术,特别是同纳米技术相结合的趋势,产生了新的、高度计算机化的‘干实验室’。”
所谓“干实验室”就是指在实验室中,不采用诸如溶剂、溶液等化学物质,而大量使用计算机和其它电子技术进行试验。这是生物实验室的一个重大变化,使人们能在实验室中比过去多进行几千次试验。从会议的小组讨论中记者看到,工业上使用生物技术已十分普遍,用生物技术可以制造塑料、燃料、纸张和洗涤剂,从而对环境产生较小的影响。
在2003年6月22日中午举行的生物技术和发展中国家会议上,组织者特地为记者提供了“生物技术午餐”。从主菜到点心和水果,每种食品都是经过生物技术改造后的产品。第一道开胃菜就是生物技术改造的西红柿和木瓜,记者品尝了这种黄色的西红柿后,感到除了有点酸以外,与普通西红柿没什么两样。转基因木瓜能抗一种木瓜病,该病曾使美夏威夷州木瓜业损失了1700万美元。主食是米饭烤虾,外加洋李和花生米。转基因稻米富含铁元素和维生素A,经过生物技术改造的洋李可防洋李皮疹病毒,而虾和花生米食用后不会患虾过敏和花生过敏症,因为科学家已利用生物技术将过敏源彻底消除了。
(2)杨树和白桦开始变脸 俄研制出转基因树木
俄罗斯科学院西伯利亚植物生理学和生物化学研究所利用基因工程的方法成功地研制出转基因杨树。而沃罗涅日森林遗传和育种科研所则克隆出优质的卡累利白桦树。研究人员通过试验发现,转基因树和克隆树在保障木材质量的情况下,还具有生长速度快、抗虫害等优点。
20世纪基因工程在医药、食品和农业生产中已得到广泛运用,但利用基因工程改善树木和森林质量的研究起步较晚。最近几年来,科学家开始关注转基因树和克隆树的研究。
俄西伯利亚植物生理学和生物化学研究所的科研人员发现,玉米基因ugt能控制植物生长素酶的合成,若能提高树木中植物生长素的含量,树木的生长速度将加快。科研人员将ugt基因植入山杨、白杨和雪松中,获得了转基因的山杨、白杨和雪松。经多年试验证明,含ugt玉米基因的山杨、白杨和雪松的生长速度已大大增加。
沃罗涅日森林遗传和育种科研所的科研人员选择了最有价值的卡累利白桦树进行克隆研究。他们从最漂亮的花纹木质白桦树的茎中提取细胞和愈伤组织,再从愈伤组织中培育白桦树,成功地获得了克隆白桦树。试验证明,克隆白桦树的生长速度更快:3年到4年树干内就出现花纹木质的标志———节或者棱,5年到8年树干内全部变成漂亮的花纹。而用传统的方法种植的卡累利白桦树,出现花纹木质标志通常需要10年到12年。
对此,也有一些俄科学家认为,和其他转基因产品一样,目前还缺乏对转基因树木结构和性能的完整认识。快速生长的树木能使土壤提前衰竭,转基因树木的花粉可能引起森林种群自然结构的改变,从而破坏森林生态系统。因此,对转基因树木的研究还需要长期观察。
(3)美培育的烟草“长出”狂犬病病毒抗体
美国科学家首次培育出一种转基因烟草作物,它能含有针对狂犬病病毒的抗体。新成果表明,转基因作物有望成为狂犬病病毒抗体的廉价“生产车间”。
托马斯·杰斐逊大学的研究人员说,他们在新型转基因烟草作物中插入了编码人类狂犬病病毒抗体的基因,目前,900英亩的转基因烟草至少能收获1000克狂犬病病毒抗体,大约可生产10万份医疗制剂。研究人员称,经改进后,作物“生产车间”的生产率还能进一步提高。细胞培养实验显示,用转基因烟草获取的抗体能抑制狂犬病病毒,功效与人体天然产生的狂犬病病毒抗体差不多,甚至更强。活体动物实验还表明,转基因烟草产出的抗体能保护仓鼠免受狂犬病病毒感染。
全球每年平均有5万多人死于狂犬病,狂犬病药物和疫苗的市场空间相当大。传统上主要从人和马身上提取狂犬病病毒抗体,但前者成本过高,而从马体内获取的抗体会使人产生严重过敏等副作用。目前,世界范围内狂犬病病毒抗体非常短缺。新型转基因烟草作物研究负责人、托马斯·杰斐逊大学科普罗夫斯基博士认为,与其他方法相比,从转基因作物中获取狂犬病病毒抗体,好处在于更安全、生产成本更低。
(4)反响:
20世纪70年代初,当科学家第一次利用重组基因技术把大肠杆菌的大噬菌体病毒和猿猴的SV40病毒构建成重组基因分子时,人们产生了一种恐惧,用这种方法会不会制造出人类无法控制的超级生物,给人类和自然造成毁灭性的破坏?于是科学家开始关注现代生物技术的安全性问题,即生物安全。
专家们认为,现代生物技术存在着广泛性、潜在性、长期性的危险,可能会出现影响环境中非目标性生物生态结构,改变物种的竞争关系,出现转基因植物杂草化和部分产品的毒性、致病性和过敏性等一系列问题。
如何看待这些潜在的危险呢?中国农业大学教授王国英认为,生物技术的潜在危险应当引起重视,采取预防手段是必要的,但不要夸大生物技术的危害。一些可预见到的潜在危险通过生物安全手段是可以避免的@并不像人们想象得那么可怕。例如,转基因植物的杂草化问题,现有的大多数栽培作物经人工驯化后,在自然条件下已失去适应性和自然竞争力,其退化为杂草的可能性是微乎其微的。
涉及生物安全检查的另一方面就是基因漂移。转基因作物会不会发生基因漂移,改变非目标生物的生态结构和物种的竞争关系?王国英解释说,基因漂移只能在亲缘关系较近的种属之间进行,
“01”———PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)
矿泉水瓶、碳酸饮料瓶都是用这种材质做成的。董金狮指出,饮料瓶不能循环使用装热水,这种材料耐热至70℃,只适合装暖饮或冻饮,装高温液体或加热则易变形,有对人体有害的物质溶出。并且,科学家发现,这种塑料制品用了10个月后,可能释放出致癌物,对人体具有毒性。因此,饮料瓶等用完了就丢掉,不要再用来作为水杯,或者用来做储物容器盛装其他物品,以免引发健康问题得不偿失。
“02”———HDPE(高密度聚乙烯)
承装清洁用品、沐浴产品的塑料容器、目前超市和商场中使用的塑料袋多是此种材质制成,可耐110℃高温,标明食品用的塑料袋可用来盛装食品。承装清洁用品、沐浴产品的塑料容器可在小心清洁后重复使用,但这些容器通常不好清洗,残留原有的清洁用品,变成细菌的温床,清洁不彻底,最好不要循环使用。
“03”———PVC(聚氯乙烯)
据介绍,这种材质的塑料制品易产生的有毒有害物质来自于两个方面,一是生产过程中没有被完全聚合的单分子氯乙烯,二是增塑剂中的有害物。这两种物质在遇到高温和油脂时容易析出,有毒物随食物进入人体后,容易致癌。目前,这种材料的容器已经比较少用于包装食品。如果在使用,千万不要让它受热。
“04”———LDPE(低密度聚乙烯)
保鲜膜、塑料膜等都是这种材质。耐热性不强,通常,合格的PE保鲜膜在温度超过110℃时会出现热熔现象,会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且,用保鲜膜包裹食物加热,食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。因此,食物入微波炉,先要取下包裹着的保鲜膜。
“05”———PP(聚丙烯)
微波炉餐盒采用这种材质制成,耐130℃高温,透明度差,这是唯一可以放进微波炉的塑料盒,在小心清洁后可重复使用。需要特别注意的是,一些微波炉餐盒,盒体以05号PP制造,但盒盖却以06号PS(聚苯乙烯))制造,PS透明度好,但不耐高温,所以不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见,容器放入微波炉前,先把盖子取下。
“06”———PS(聚苯乙烯)
这是用于制造碗装泡面盒、发泡快餐盒的材质。又耐热又抗寒,但不能放进微波炉中,以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于盛装强酸(如柳橙汁)、强碱性物质,因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯。因此,您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。
“07”———PC及其他类
PC是被大量使用的一种材料,尤其多用于制造奶瓶、太空杯等,因为含有双酚A而备受争议。专家指出,理论上,只要在制作PC的过程中,双酚A百分百转化成塑料结构,便表示制品完全没有双酚A,更谈不上释出。只是,若有小量双酚A没有转化成PC的塑料结构,则可能会释出而进入食物或饮品中。因此,在使用此塑料容器时要格外注意。
PC中残留的双酚A,温度愈高,释放愈多,速度也愈快。因此,不应以PC水瓶盛热水。如果你的水壶编号为07,下列方法可降低风险:使用时勿加热,勿在阳光下直射。不用洗碗机、烘碗机清洗水壶。第一次使用前,用小苏打粉加温水清洗,在室温中自然烘干。如果容器有任何摔伤或破损,建议停止使用,因为塑料制品表面如果有细微的坑纹,容易藏细菌。避免反复使用已经老化的塑料器具。
===========================
由于一些原因,我一直比较关注水杯,尤其是塑料杯。这几年一直在找最合适我们普通人使用的材质,前几年一度以为找到了,就是我们一般称其为“太空杯”的水杯,现在市面上有名的一些牌子有韩国的乐扣乐扣(LOCK&LOCK),一般20-50元,好多家庭买来储放奶粉之类;本国的吉康、国光、好奇小子,一般10元-13元,喝水盛东西都行,但是由于工艺问题,瓶盖容易发生问题;美国的Nalgene(来劲),在美国本土生产,由于其50-80元的高价且适合我们东方人的款式不多,基本不在大陆销售,网上淘宝店倒是有许多,但Nalgene是事实上的太空杯的标准,在美国许多人将Nalgene的商标作为这类杯子的名称一样来叫。
笔者一直在用PC杯,就是透明、坚硬材质的太空杯,但今年4月份美国的一个环保组织却宣布了PC材质释放有毒的BPA,虽然美国政府还没最后下结论,但美国的Nalgene已经开始转型,也开始研究生产其他材质的水杯了。在国内销售的Nalgene的PC材质杯子价格也应声下跌5-10元钱,而且都在清货,不再进PC杯,笔者这几年收集的许多个Nalgene也不敢再使用了,待Nalgene另两个无毒系列下半年登陆大陆后再购买。
以下是2007年的一篇文章,相对较客观:说的有点专业,请耐心些看,看明白了,对自己的身体有好处。
认对水壶,喝到健康,机能、时尚、便利的水壶不代表是好水壶
如何一眼选出适合自己的水壶,更重要的是,避开危险?
美国的环保团体「绿色原则(Green Guide)」指出,一般的规则是:不要使用被制造来单次使的塑料瓶,因为不好清洗,容易变成细菌的温床。
而且瓶装水的保特瓶原料是编码一号的聚乙烯对苯二甲酸脂(PET),2003年意大利研究发现,保特瓶用了10个月后,保特瓶的水会释出微量的邻苯二甲酸乙基己及酯(DEHP)。
DEHP是一种环境荷尔蒙,以国际癌症研究组织(IARC)的分类,属可能致癌的程度,而且发现可能对睾丸具有毒性。
美国哈佛大学公卫学院最近研究也证实,男性体内DEHP含量高时,精子数量较少、精子DNA也会受损。
除了塑料1号,也应该拒绝塑料编码3号、6号,和7号,并非如网络流传号码愈大愈安全。
塑料3号是聚氯乙稀(PVC),环保署已逐步禁用,因为PVC通常使用上述环境荷尔蒙DEHP。
燃烧时也会释出世纪之毒戴奥辛。
塑料6号是聚苯乙烯(PS),也就是保丽龙,遇热会释出苯乙烯单体、苯乙烯双体及苯乙烯三体。
清华大学化学系教授凌永健表示,苯乙烯单体为毒性物质,浓度过高时会抑制中枢神经系统而引起心律不整,并损害肝脏及肾脏。
但塑料7号是目前最常见的水壶材质,股东会、百货公司常用来当做赠品。
塑料7号虽然属于「其它类」,但通常材质是聚碳酸脂(PC),PC因为透明、耐摔,被大量使用。
PC在日本很有名,因为日本环境厅曾经希望推广PC材质的塑料奶瓶,以代替玻璃,后来却发现会释出环境荷尔蒙双酚A(bisphenol A)而紧急打住。
日本的环保团体「日本子孙基金」曾购买日本最普遍的6家PC奶瓶,放入95℃热水,在室温中放一晚结果每个奶瓶都会释出双酚A。
美国史丹福大学医学院教授飞尔德曼实验发现,2?5ppb(十亿分之一)的双酚A就能让乳癌细胞增生胞有疑似动情激素的作用。
师大化学系教授吴家诚表示,双酚A也是一种环境荷尔蒙,《失窃的未来》指出双酚A对人类乳腺细。也就是说,极微量的双酚A也能发挥如同动情激素的效果。
如果你发现你的水壶有以上编号,有下列方法可以降低风险:
第一次使用前,用小苏打粉加温水清洗。在室温中自然烘干。因为双酚A会在第一次使用与长期使用时释出较多。
如果有任何摔伤或破损,立即暂停使用。
不用洗碗机、烘碗机清洗水壶。
不让水壶在阳光下直射。
除了塑料,铝制水壶因为质轻、坚固,表面可以做各种花色设计,也是常见的水壶材质。
然而,铝与阿兹海默症的关连一直令人担心。
加拿大一个流行病学研究指出,居住地饮用水铝含量大于100微克/公升,长达10年以上的居民阿兹海默症的发生率较高。
法国另一个研究也发现,暴露于铝浓度超过1毫克/公升的老人,罹患阿兹海默症的风险是一般人的2.15倍。
虽然有人怀疑铝会引起阿兹海默症,但一直未得到可靠证实。
然而,市面上的铝水壶通常会使用合成涂层防止金属溶解到饮水中,但糟糕的是,这些合成涂层也是问题。
德国独立消费品测试机构曾测出大多数的铝水瓶里都有环境荷尔蒙双酚A。
带水壶喝水虽然环保又健康,但关键在于你认真的选择。
你的水壶几号?
一号:PET(聚乙烯对苯二甲酸脂)保特瓶
常见容器:矿泉水、碳酸饮料
特性:耐热至70℃,勿长期使用。
二号:PC材质,一般太空杯
三号:HDPE(高密度聚乙烯)(不太透明的)
常见容器:奶瓶、厚塑料袋
特性:耐热至120℃,是相对稳定的材质。
四号:PVC(聚氯乙烯)
最后,如何知道自己的塑料杯子是何材质呢?看杯子下部,一般都会写PET、PC、HDPE这些字样,如果没有,就去对比各个材质的性质:透明性、软硬、可塑性等。
希望大家都能选对正确的杯子,尤其是给婴幼儿选好无毒的奶瓶!
建议:大人喝水用钢杯、泡茶用陶杯,出门带保温瓶及钢杯;婴幼儿的奶瓶尽量用HDPE材质的(如在超市找不到,可上淘宝网购),而且最好在其他搪瓷、钢类容器中冲好并晾下后再倒入奶瓶。可千万不要随便买一个看起来好看的奶瓶了。
中文名称
二甘醇酐
中文别名
二乙醇酸酯二乙醇酸酐二甘醇酸酐二奎酸酐1,4-二氧杂六环-2,6-二酮
英文名称
Diglycolic
Anhydride
英文别名
1,4-Dioxane-2,6-dione1,4-dioxane-2,6-dioneDiglycolic
anhydride
CAS号
4480-83-5
英国海关编码(HS-code):2934999090
概述(Summary):2934999090.
Other
nucleic
acids
and
their
salts,
whether
or
not
chemically
defined
other
heterocyclic
compounds.
General
tariff:.