什么是逆轉(zhuǎn)錄酶
逆轉(zhuǎn)錄酶以DNA為模板、在RNA聚合酶（依賴(lài)于DNA的RNA聚合酶）的催化下合成RNA的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄。以RNA為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶（依賴(lài)于RNA的DNA聚合酶）催化下合成DNA的過(guò)程稱(chēng)為逆轉(zhuǎn)錄。原核生物的基因序列是連續(xù)的，比較容易被識(shí)別和克隆。真核生物的基因要復(fù)雜得多，在DNA分子中的序列常常被插入了若干個(gè)內(nèi)含子（in- tron）而不連續(xù)，這給基因的識(shí)別、克隆和表達(dá)帶來(lái)了極大的困難。1970年，Baltimore 小組和Temin小組的科學(xué)家同時(shí)發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，逆轉(zhuǎn)錄酶被逆轉(zhuǎn)錄病毒（retrovirus） RNA所編碼，在逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期中，負(fù)責(zé)將病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的DNA（cDNA），進(jìn)而形成雙螺旋的DNA，并整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA中。逆轉(zhuǎn)錄酶打破了中心法則，使真核細(xì)胞基因的制備成為可能。
在實(shí)現(xiàn)了三大理論發(fā)現(xiàn)和完成了三大技術(shù)發(fā)明后，基因工程誕生的條件已基本成熟。1972年，斯坦福大學(xué)的Berg等人在世界上第一次成功地實(shí)現(xiàn)了DNA體外重組。他們使用限制性內(nèi)切酶Eco R I在體外對(duì)猿猴病毒SV40的DNA和λ噬菌體的DNA分別進(jìn)行酶切，再用T4 DNA連接酶把兩種酶切的DNA片段連接起來(lái)，獲得了重組的DNA分子。1973年，斯坦福大學(xué)的Cohen等人進(jìn)行了體外重組DNA實(shí)驗(yàn)并成功地實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌間性狀的轉(zhuǎn)移。他們將大腸桿菌的抗四環(huán)素（TCr）質(zhì)粒pSC101和抗新霉素（Ner）及抗磺胺（Sr）的質(zhì)粒R6-3，在體外用限制性內(nèi)切酶Eco R I切割，再連接成新的重組質(zhì)粒，然后轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中。結(jié)果在含四環(huán)素和新霉素的平板中，篩選出了抗四環(huán)素和抗新霉素的重組菌落，即表型為T(mén)CrNer的菌落。這是人類(lèi)歷史上第一次有目的地進(jìn)行基因重組實(shí)驗(yàn)，是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)重組體轉(zhuǎn)化的成功例子。基因工程從此誕生，許多科學(xué)家將1973年稱(chēng)為基因工程元年。
在20世紀(jì)70～80年代，基因重組技術(shù)還只被少數(shù)科學(xué)家、少數(shù)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)所掌握，雖然該技術(shù)的重要性已被基因重組蛋白質(zhì)藥物的相繼上市而受到重視，但在實(shí)施時(shí)的困難使許多人望而生畏。一項(xiàng)基于以上三大技術(shù)發(fā)明的綜合技術(shù)的出現(xiàn)徹底改變了這種情況，這就是1993年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者之一Kary B. Mullis所發(fā)明的PCR（polymerase chain reaction）技術(shù)。該技術(shù)不但為基因體外重組提供了非常方便而高效的設(shè)備，而且極大地促進(jìn)了分子生物學(xué)、人類(lèi)基因組計(jì)劃、甚至疾病診斷學(xué)的發(fā)展。可以毫不夸張地說(shuō)，PCR已經(jīng)成了現(xiàn)代生物科學(xué)和技術(shù)不可或缺的基本工具，每個(gè)與生物有關(guān)實(shí)驗(yàn)室的必需設(shè)備。
