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bt蛋白一剂被误解的毒药

bt蛋白一剂被误解的毒药
bt蛋白一剂被误解的毒药

Bt蛋白,一剂被误解的毒药

Bt蛋白,能毒杀害虫,那它是否…可能……肯定……绝对……能毒杀人类。

一个疑问,变成一个假设,再变成一个结论,最终变成一个真理。

Bt蛋白,就在这样的流言蜚语中,变成了一剂可怕的毒药。Bt是什么?

Bt,不是变态,更不是变天。Bt是Bacillus thuringiensis两个单词首字母的缩写。Bacillus thuringiensis是拉丁文,一种细菌的名字,中文名是苏云金芽孢杆菌。

细菌是微生物。微生物像江湖中的异士,各怀绝技。微生物充斥着这个星球的每一个角落,像黑暗中的幽灵。Bt就是这样一个杀人……哦,不……杀虫于无形的死亡幽灵。

时间回到115年以前。

1901年,日本科学家石渡(Ishiwata)发现一种家蚕在病死前,突然停止食桑,全身颤抖,很快侧倒死亡,因而命名为猝倒病。

为了一探究竟,他把家蚕开腔破肚,发现肠道糜烂,死得痛苦。石渡倍感震惊,什么毒药竟然比三笑逍遥散还阴狠,能

让家蚕穿心断肠,瞬间毙命?他从肠道中发现了罪魁祸首,是一种细菌,一个恐怖的死亡幽灵,像三尸脑神丹一样,撕咬着家蚕的肠胃。

十年之后,1911年,德国科学家Ernst

Berliner在地中海粉斑螟患病幼虫中也分离出了这种细菌。但是,给这个死亡幽灵取一个什么特别的名字却让他伤透了脑筋。最终,他可能从南京小笼包、

兰州拉面中获得了灵感,这个细菌是在德国一个叫苏云金的地方发现的,因此就命名为苏云金芽孢杆菌。

从此,苏云金芽孢杆菌走向了历史的舞台,掀起了一场农业革命。

Bt蛋白是什么?

1938年,苏云金芽孢杆菌在法国正式成为商品,用于防虫治虫。现在,市场上仍然有苏云金芽孢杆菌杀虫制剂销售。这种杀虫剂是纯天然的,所以它伺候过的蔬菜、水果一般都被标上有机、绿色、放心等字样,卖着不菲的价格。

可惜的是,苏云金芽孢杆菌杀虫制剂生产成本较高,价格较贵,无法大规模使用。

苏云金芽孢杆菌很有意思,胞内有个巨大的晶体,像钻石一样,有的是菱形,有的是圆形,因此很形象地被命名为伴胞晶体。不过,伴胞晶体只是一种蛋白质,不像河蚌体内的珍珠那样是一种宝石。

1956年,科学家Angus发现苏云金芽孢杆菌的杀虫利器就是伴孢晶体蛋白。遗憾的是,作为理工男的生物学家总是那么耿直,仅仅因为伴胞晶体能杀虫,就不顾它的美丽,取了一个令人生畏的名字——Bt毒蛋白,不但BT(变态),而且有毒。

伴孢晶体虽不是钻石,但胜似钻石,比钻石更珍贵,更有用。它的发现为培育转基因抗虫作物提供了可能,但前提是要获得它的编码基因。

随着分子生物学技术的发展,这个问题很快就迎刃而解了。截止目前,已经克隆了396种Bt蛋白基因。

1988年,孟山都公司将Bt蛋白基因转入棉花中,获得了第一批转基因抗虫棉。1996年,孟山都公司推出保铃抗虫Bt 转基因棉花。

随后,Bt转基因棉花和玉米以超乎想象的速度在全球被大面积推广。在中国,只允许种植Bt转基因棉花,Bt转基因玉米不能种植,只能进口。中国自己培育的Bt转基因水稻还没批准推广种植。

Bt蛋白有毒吗?

是的,Bt蛋白有毒,否则就不叫毒蛋白了。

Bt蛋白是一剂毒药。但它不是万能毒药,只能毒杀某些昆虫。问题是为什么它只对昆虫有毒性?难道它有一双眼睛?其

实有分辨能力的是昆虫的肠道。

昆虫的肠胃是碱性环境。在碱性条件下,Bt蛋白晶体的氨基酸链被特异性地转变成活性肽段(注意不是降解成一个个的氨基酸)。此时,昆虫肠道表面的眼睛——

Bt蛋白受体——就能识别这些肽段,并且和它来个亲密接触。Bt蛋白受体就像潜伏在昆虫中的内应,和Bt蛋白成熟肽段

里应外合,搅动着肠道细胞,掀起了一

场暴风骤雨、惊涛骇浪。最终肠道细胞内的电解质平衡被破坏,造成肠道穿孔,昆虫无法进食,痛苦而死。

看到这里,是不是脊背发凉、冷汗直冒?

不用担心。我们不是昆虫,我们的肠胃是酸性环境。在酸性条件下,Bt蛋白晶体的氨基酸链被降解成一个个的氨基酸(注意不是有活性的肽段)。更重要的是,人

的肠道表面没有识别Bt蛋白的眼睛——Bt蛋白受体。在人

的肠胃中,Bt蛋白降解而成的氨基酸被肠道吸收,作为人体蛋白质和其他物质的合成原料。因此,对

人类来说,Bt蛋白只是一种普通的蛋白质,一种营养物质而已。

现已证实,Bt蛋白对鳞翅目、鞘翅目、双翅目等10个目的500多种昆虫有毒性。但不包括人、哺乳动物和家禽,他们的肠道中没有Bt蛋白受体。

病毒外壳蛋白

病毒外壳蛋白(CP)基因的介绍 来源:中国烟草在线摘自《烟草与生物技术》作者:发表时间:2003-9-19 中国烟草在线摘自《烟草与生物技术》1929年麦克纳研究发现,当一种弱侵染性病毒侵染烟草后在一定程度上能抵挡其它强病毒侵染,也就是说植物经病原物诱导后可产生一定的抗性。植物由此获得的抗性被称之为诱导抗性。后来的研究证明:病毒的外壳蛋白在交叉保护现象中起着关键性作用。而且两种病毒之间的外壳蛋白成分及结构越相似,交叉保护作用就越强。 美国科学家Beachy根据交叉保护的机制,设计出将病毒的外壳蛋白基因引入植物基因组的抗病毒基因工程方案。1986年,他们将这一设想付诸实施,并成功地获得了抗TMV的转基因植株。具体做法是:将TMVU1植株的RNA分离出来,通过反转录酶将RNA反转录成cDNA,克隆其中一段编码病毒外壳蛋白的cDNA,在这一段cDNA的5′末端接上一个很强的植物启动子(CaMV35S),然后通过Ti质粒体转化系统将这一嵌合基因整合到烟草基因组内。用类似的方法将TMV外壳蛋白基因导入番茄,所的结果与上述相仿。大田试验表明,在接种TMV后,转基因番茄只有5%植株得病,因此番茄产量未减;而作为对照的非基因番茄约99%得病,产量损失达26%~35%。经美国农业部同意,这些转基因番茄已进入大田试验。这一结果为植物抗病毒基因工程展示了十分诱人的前景。从此,利用病毒外壳蛋白基因抗病毒的方法被迅速用于其他感病毒植物。 到目前为止,已克隆了包括TMV、TRV(烟草脆裂病毒)、CMV(黄瓜花叶病毒)、SMV(大豆花叶病毒)、ALMV(苜蓿花叶病毒)、RSV(水稻Stripe病毒)、PVX(马铃薯X病毒)及PVY(马铃薯Y病毒)在内的至少10种病毒的外壳蛋白基因,并成功地转入烟草、番茄、马铃薯、大豆及水稻等寄主植物中,所获得的转基因植株都具有阻止或延迟相关病毒病害发生的能力。我国在这一领域也取得了一些可喜的成就。北京大学蛋白质工程和植物基因工程国家重点实验室分离出造成我国烟草生产重大损失的病毒,将其外壳蛋白基因转入香料烟品种,获得了抗病的优质香料烟品种。 转病毒外壳蛋白植物有以下特点:第一,外壳蛋白基因在植物中可稳定遗传;第二,对病毒的抗性具有特异性,即能抵抗与提供外壳蛋白基因的“供体”亲缘较近的病毒,而对亲缘关系较远的病毒不具抗性;第三,抗病毒能力与外壳蛋白基因在转基因植物体内的表达量成正比。 关键词:病毒外壳蛋白基因反转录基因重组基因工程 互补DNA:信使RNA(mRNA)分子的双链DNA拷贝 两条互补的单链DNA分子组成一个双链cDNA分子.因此,双链cDNA分子的序列同转录产生的mRNA分子的基因是相同的.所以一个cDNA分子就代表一个基因.但是cDNA仍不同于基因,因为基因在转录产生mRNA时,一些不编码的序列即内含子被删除了,保留的只是编码序列,即外显子.所以cDNA序列都比基因序列要短得多,因为cDNA中不包括基因的非编码序列---内含子.

转Bt基因抗虫棉的生物安全性研究进展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/f513399743.html, 转Bt基因抗虫棉的生物安全性研究进展 作者:王立国李菲刘勤红等 来源:《山东农业科学》2014年第07期 摘要:作为一种生物技术产品,转Bt基因抗虫棉的生物安全性一直是人们关注和争论的焦点。世界上许多棉花主产国通过严格的试验从基因漂移、靶标害虫对Bt蛋白的抗性产生及治理对策、抗虫棉种植对非靶标昆虫及土壤生态系统的影响以及转Bt基因抗虫棉产品的食品安全性等方面进行了大量研究。迄今为止,尚未发现有关生物安全方面的问题。由于对棉铃虫等鳞翅目害虫的有效控制及其所产生的经济和生态效益,转Bt基因抗虫棉已经为越来越多的人们所接受,对维持世界棉花的可持续发展产生了不可替代的作用。 关键词:转Bt基因抗虫棉;生物安全;基因漂移;靶标昆虫;土壤生态系统 中图分类号:S562∶S336文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)07-0150-07 AbstractAs a biotech product, the biosafety of transgenic Bt cotton is always the focus of attention and controversy. The leading cotton producing countries in the world have conducted extensive researches from the aspects of gene flow, resistance of target insects to Bt protein and its countermeasures, the impacts of Bt cotton on non-target insects and soil ecosystem, as well as the food safety of Bt cotton products. So far, there was no potential hazard. As a result of its effective control of Lepidopteran insects and the economic and ecological benefits, the transgenic Bt cotton have been widely accepted,and it has been playing an irreplaceable role in maintaining the sustainable development of global cotton production. Key wordsTransgenic Bt cotton; Biosafety; Gene flow; Target insects; Soil ecosystem 转Bt基因抗虫棉最早于1996年在美国获准进行商业化生产,随后澳大利亚、中国、墨西哥、南非、哥伦比亚、印度等国家开始引进和推广。截至2009年,美国的转基因棉花种植面积占总面积的88%,其中转Bt基因抗虫棉面积占65%以上。我国于1997年开始种植转基因抗虫棉,并迅速得到了大面积普及和推广,截至2012年,Bt基因抗虫棉在我国的栽培面积已达到棉花面积的75%以上。Bt基因抗虫棉的种植有效控制了棉铃虫等鳞翅目害虫的危害,大大 降低了广谱性杀虫剂的应用,提高了棉花单位面积产量和效益,在棉花生产上发挥了重要作用。但是作为一种生物技术产品,Bt基因抗虫棉对人类健康和环境可能有潜在的负面影响, 在试验研究的各个环节必须进行严格的审批和管理,并在释放前进行转基因生物安全性评价。近年来,国内外针对转Bt基因抗虫棉的安全性进行了大量研究,本文从Bt杀虫蛋白对人类及动物的食品安全性、基因漂移、Bt蛋白对土壤生态系统及棉田非靶标害虫的影响以及害虫抗 性治理策略等方面就近年来国内外的相关研究进行了综述。 1Bt杀虫蛋白对人类及动物的食品安全性

病毒基因的转录、蛋白质、感染与宿主和干扰素合成

第三节病毒基因的转录及蛋白质合成 一、病毒基因的转录启始信号 (一)DNA噬菌体基因的启动子 l T噬菌体基因的启动子与转录双链DNA噬菌体基因组表达都是分阶段进行的,即噬茵体基因组在复制循环过程中分阶段地进行转录。T系列噬菌体当其基因组DNA进入宿主大肠杆菌细胞后,宿主细胞中RNA聚合酶将一小段病毒DNA转录成mRNA,开始合成早期蛋白,所以宿主细胞的RNA聚合酶能够识别早期蛋白质基因的启动子。但是事实上所有T噬茵体早期基因的启动子的结构都与其宿主大肠杆菌基因的启动子有很大差别。虽然早、晚期基因在转录起点上游都具有相当于细胞基因—10框的序列,但相似程度很低,而且各个基因的启动子之间都存在明显的差别。T噬菌体的中、晚基因都由噬菌体基因编码的RNA聚合酶转录,这种酶只有一条多肽链.比宿主细胞的RNA聚合酶简单。但噬茵体基因转录除了需要这种RNA聚合酶以外,还需要其他一些转录辅助因子.由于辅助因子很复杂,其特性还不知道。 2.单链DNA噬菌体基因的启动子有关单链DNA噬茵体基因的启动子目前知道得不多。 (二)真核生物DNA病毒的启动子 1.腺病毒基因的启动子腺病毒所有早期基因都由宿主细胞的RNA聚合酶Ⅱ转录,其中EIA基因可能是最早表达的早期基因,因为它是与其他早期基因转录有关的一个关键基因。EIA基因在转录起点上游—28位具有TA—TA框,这种序列同宿主基因启动子相似,虽然在这一区域的上游不存在结构保守序列,但这一区域缺失后会严重降低EIA基因的转录水平,因此它可能对转录起着某种程度的调节作用。EIA基因编码长289个氨基酸的磷蛋白,是其它任何早期基因转录所必需的。腺病毒的中、晚期基因由宿主细胞的RNA 聚合酶Ⅲ转录,但也有一些编码mRNA的晚期基因同早期基因一样由RNA聚合酶Ⅱ转录。对这些中、晚期基因的转录机制目前还不很清楚,但现在对其中一个主要的晚期基因(ML)和一个与其相连的中期基因(Iva2)的启动子了解比较清楚。这两个顺反子的转录方向相反,ML基因在转录起点上游有—个TA—TA—框,而中期基因则不具有这种结构。 2.SV40基因的启动子及其转录SV40的早期基因在病毒的侵染循环过程中始终如一地表达,而晚期基因只是在病毒开始复制后才表达。当病毒侵人宿 主细胞核或完全脱去蛋白质外壳后,宿主细胞的RNA聚合酶Ⅱ从早期基因的惟一的一个启动子开始转录,产生2种编码大、小T抗原的mRNA。当这些mRNA被翻译后,大T抗原

转基因棉花

转基因抗虫棉的发展以及存在的问题 张文亮26 摘要:棉花是重要的农作物以及经济产物,自上个世纪90年代以来, 由于棉铃虫在我国大部分棉区持续性大发生或爆发,给棉花生产带来 了巨大的威胁,因此开始进行抗虫棉的研究。本文叙述了抗虫棉的发 展过程以及抗虫棉的特点,从而对转基因抗虫棉有了更深刻的了解, 不仅仅停留在其优点,也发现了它的潜在危害,毕竟所有事物都是有 两面性的。 关键词:转基因棉花、抗虫棉、抗虫性、Bt蛋白、 Abstract:Cotton is one of the important crops and economic product, since the 90s of last century, because of the cotton bollworm in major cotton growing areas of China continuing occurrence or outbreak, cotton production has brought great threat, so start study on insect resistant cotton. This paper describes the Bt cotton in the development process and characteristics of the insect resistant cotton, thus of insect resistant transgenic cotton have more profound understanding, not only stay in the utility model has the advantages of, also found the potential harm, after all, all things are two sides.

抗病毒蛋白

抗病毒蛋白(12种) (Antiviral protein) 摘要:病毒进入机体后,能刺激人体的巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞产生干扰素。干扰素具有广谱抗病毒作用,是抗病毒免疫中重要的蛋白质,它能诱生抗病毒白蛋白来阻止新病毒的产生。但在机体内还存在着其它很多种具有抗病毒作用的的蛋白质,在抗病毒免疫中发挥重要的作用。本文就主要介绍了其它种类的抗病毒蛋白。 关键字:抗病毒蛋白;作用机制 Abstract: After the virus enters the body, wich can stimulate macrophages, lymphocytes and cells to produce interferon.which is the important proteins that can induce an antiviral albumin to prevent the generation of new viruses with broad-spectrum antiviral activity. However, in vivo there is a w variety of other proteins that having antiviral activity and play an important role in anti-viral immunity.This article introduces the other types of anti-viral proteins. Key Word: antiviral protein; mechanism of action 一、干扰素(Interferon,IFN) 1、干扰素的分类 病毒进入机体后,能刺激人体的巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞产生干扰素。干扰素具有广谱抗病毒作用。根据干扰素产生的来源和结构不同,分为I型干扰素(IFN-α和IFN-β)和II型干扰素(IFN-γ)。IFN-α、IFN-β和IFN-γ,分别由白细胞、成纤维细胞和活化T细胞所产生。 I型干扰素:是许多不同的细胞对病毒应答时产生的细胞因子,保护临近细胞不受病毒感染,其合成受病毒或细菌感染所诱导,在抗病毒感染的先天防御中发挥重要作用。 II型干扰素:是由Th1细胞和NK细胞产生的多功能细胞因子,抗病毒,增强巨噬细胞和PMN细胞的吞噬功能,激活巨噬细胞。 表1 干扰素的分类 I型(IFNα/β)II型(IFNγ) 起源所有有核细胞,尤其是成纤维细 胞、巨噬细胞和树突状细胞NK细胞和Th1,γδ和CD8细胞 诱导物病毒、其他细胞因子、某些细胞内 细菌和原生动物 抗原刺激的T细胞 功能抗病毒、增加MHCI类表达、抑制 细胞增殖抗病毒,增加MHCI类和II 类表达,激活巨噬细胞 2、抗病毒作用机制 干扰素不能直接灭活病毒,而是通过诱导细胞合成抗病毒蛋白(A VP)发挥效应。在正常情况下,基因处于静止状态,干扰素的产生受到抑制。如有病毒感染或非病毒性诱生剂(如人工合成的双链聚肌胞,Poly I:C)作用于细胞膜上,激活干扰素编码基因,即开始转录干扰素的mRNA,再转译为干扰素蛋白。因此诱生的干扰素很快释放到细胞外,作用于邻近的未受感染的细胞膜受体系统,该系统由神经节苷脂组成的结合位点和一个可能由糖蛋白组成的激活位点所组成。当IFN与受体结合后,产生一种特殊的因子,使抗病毒蛋白(AVP)基因解除抑制,转录并翻译出A VP,主要是蛋白激酶、2’-5’A合成酶、磷酸二酯酶,这些酶与

BT毒蛋白

"Bt毒蛋白"中的"Bt"是细菌"Bacillus thuringiensis"的缩写。"毒蛋白"是其产生的一种伴胞晶体,有时也称为"delta-endotoxin",即学术刊物中中文所对应“delta 内毒素”。“毒”是指其对特定的物种有毒性,并非对所有的生物体都有毒性。而且不同的Bt菌系产生的毒蛋白的特异性也不同。 bt毒蛋白的研究(5张) Bt基因对二化螟、三化螟、大螟、稻纵卷叶螟、稻青虫等8种水稻鳞翅目害虫具有较高的抗性,是应用最为广泛和最有潜力的毒蛋白基因,其能杀虫的原因在于该基因能使转基因株系合成一种对昆虫有毒的内毒蛋白,Bt菌系含有大量不同的杀虫晶体蛋白编码基因。自1981年第一个杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序以来,至今已有近180个不同的Bt杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序,并被广泛应用于水稻抗虫改良方面的研究。 编辑本段作用机制 我们常说的Bt毒蛋白一般指的是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)产生的杀虫活性成分,Bt菌的杀虫活性成分主要有两类,分别为杀虫晶体蛋白(insecticidal crystal protein,ICP)和营养期杀虫蛋白(vegetative insecticidal protein,VIP)。其中,杀虫晶体蛋白,ICP,由于其对于靶标害虫特异性强,对人畜安全等优点,现已成为世界上研究最深入,应用最广泛的抗虫基因。ICP本身并不具备毒性,生物实验也验证了其对动物无害。当ICP被目标昆虫取食后,在昆虫中肠的碱性环境中ICP会被降解为具毒性的活性肽,并与昆虫中肠道上皮纹缘膜细胞上的特异受体相结合,引起细胞膜穿孔,破坏细胞渗透平衡,最终导致昆虫停止取食而死亡

第五讲 蛋白质遗传

第五讲蛋白质遗传 第五讲蛋白质遗传 一、朊病毒--感染性蛋白质 二、朊病毒的繁殖 三、朊病毒是细胞中的非孟德尔遗传因子 四、朊病毒的遗传标准 五、朊病毒蛋白质(PrPSc)--蛋白质基因 六、朊病毒中有一个独立的prion决定域 七、消耗性蛋白与遗传性蛋白 八、作为细胞结构的“蛋白质复合体”的遗传 一、朊病毒--感染性蛋白质 二、朊病毒的繁殖 三、朊病毒是细胞中的非孟德尔遗传因子 四、朊病毒的遗传标准 五、朊病毒蛋白质(PrPSc)--蛋白质基因 六、朊病毒中有一个独立的prion决定域 七、消耗性蛋白与遗传性蛋白 八、作为细胞结构的“蛋白质复合体”的遗传 羊瘙痒症:早在18世纪,这种疾病就在欧洲的一些国家流行。患病的羊由于奇痒无比,在树上或其他物体上用力摩擦,致使毛皮脱落,故称为瘙痒症。以羊瘙痒症的发病机制的研究为契机,人们开始注意到蛋白质遗传。 真正对阮病毒一词的提出是在1982年。意指可转移性海绵样脑软化病的蛋白质病原体,它能引起羊瘙痒病、疯牛病、鹿、猫、水貂等的海绵样脑软化病,更严重的是能引起人的震颤病、克雅氏病和吉斯综合症等 症状:脑组织的海绵样化、空泡化,星形胶质细胞和微小胶质细胞的形成以及阮病毒蛋白的积累,致使个体无免疫反应,产生认知和运动功能的严重衰退直至死亡。 已经证实人的震颤病、克雅氏病和吉斯综合症和羊瘙痒症是同一类蛋白质病原体感染的疾病,这些疾病通称为传染性海绵样脑软化病。患者脑子病区因神经组织的大量丢失及囊泡化而呈海绵样,并存在大量的淀粉样蛋白沉积。这种沉淀是一种片层的蛋白质纤维结构,其基本的分子结构就是后来发现的阮病毒分子。 阮病毒是一种非DNA/RNA的传染病原,其分子结构完全不像已知的细菌、真菌、寄生物、类病毒和病毒等那样以所含的核酸为遗传物质,它是一种蛋白质病原体,称为阮病毒蛋白 1、朊病毒的分子结构与特性 2、朊病毒基因及其表达 3、朊病毒的感染途径 一、朊病毒--感染性蛋白质 被阮病毒感染的病体中发现有一种特殊的蛋白质,是一种传染性的抗蛋白酶的、分子质量为27-30kDa的蛋白质,称为PrP27-30。 PrP27-30是一种侵染性且不含核酸的蛋白质,是构成阮病毒的基本单位。但是, PrP27-30本身不具有侵染性,而由3个PrP27-30分子构成的“阮病毒颗粒”具有高度侵染性。 PrP27-30还能聚集成杆状颗粒,约由1000个PrP27-30构成的这种杆状体总是排列成丛,杆和丛都有传染性。 阮病毒有17种,246个氨基酸组成。 它包括两种形式:正常的细胞型(PrPc)和异常的病原型(PrPsc)。

转Bt毒蛋白基因

转Bt毒蛋白基因 摘要:介绍Bt毒蛋白基因、Bt毒蛋白及其在生产实践中的应用和几种基因技术,以增强对现代分子生物学的理解。 在农业生产中,虫害是造成作物减产的主要原因之一。人们为了提高产量,减少害虫对农作物的破坏,经常使用农药。农药可以用来杀灭昆虫、真菌和其他危害作物生长的生物。最早使用的农药有滴滴涕、六六六等,它们能大量消灭害虫。但它们的稳定性好,能在环境中长期存在,并在动植物及人体中不断积累,对人和动物造成危害,为此被淘汰。后来改用有机磷农药,如敌敌畏等,替代最初的农药。然而它们的毒性太大,对人畜也有很大危害。而且,磷一旦进入水体,易造成富营养化,对生态环境有很大的影响。随着现代分子生物技术的发展,人们找到了一种新的方法来减少虫害,即转基因技术。 转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰。人们运用这种技术,将苏云金芽孢杆菌(Bcillus thuringiensis,Bt)中可以产生杀虫晶体蛋白的基因片段导入农作物,使这些作物具有杀虫能力。 苏云金芽孢杆菌是一种分布广泛的革兰氏阳性土壤细菌,在形成芽孢的同时会在菌体的一端或两端形成伴孢晶体,即杀虫晶体蛋白。伴孢晶体被敏感昆虫幼虫吞食后,在肠道碱性环境和蛋白酶作用下释放出的毒性肽与昆虫中肠上皮细胞的特异受体结合形成离子通道,破坏细胞渗透平衡,使细胞肿胀破裂,最终导致昆虫死亡。其对鳞翅目、鞘翅目、双翅目和膜翅目等多种重要的农林业害虫都具毒杀作用。前人研究已发现,基因Cry1, Cry2和Cry9可产生能特异性杀死鳞翅目昆虫的晶体蛋白;基因Cry3, Cry7和Cry8能产生特异性杀死鞘翅目昆虫的晶体蛋白;Cry4和Cry11可以产生特异性杀死双翅目昆虫的晶体蛋白。 泰国农业大学的Anon Thammasittirong和Tipvadee Attathom通过PCR技术,检测了泰国当地的苏云金芽孢杆菌中杀虫晶体蛋白基因。这篇文献中,两位科学家运用PCR技术对泰国不同地区,不同生态环境的134种苏云金芽孢杆菌菌群进行了杀虫晶体蛋白基因序列的检测。并将得到的结果与前人所做的进行了对比。 两位科学家先将菌株在37摄氏度条件下,在天然培养基琼脂平板上培养16小时。然后将一环菌体转移到3ml的LB培养基中,震荡培养一夜。之后将其两次离心,上清液加入到苯酚中再进行离心。再经过氯仿、乙醇、TE缓冲液等的处理,最后得到进行PCR测定需要的DNA。 PCR,即聚合酶链式反应,是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法。它由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方。用其将分离的DNA反复进行高温变性、低温退火及适温延伸等,最终得到杀虫晶体蛋白的基因序列。 由前人研究已知基因Cry1, Cry2和Cry9对产生特异性杀死鳞翅目昆虫的晶体蛋白是必须的。通过PCR检测,分析得到的三种基因的分布频率与其他的研究相比较多。两位科学家分析认为这是由于他们使用的探针不同所致。研究结果还得到了基因Cry1的不同亚型的分布频率。以及基因Cry2的分布频率,并发现,其在

bt蛋白一剂被误解的毒药

Bt蛋白,一剂被误解的毒药 Bt蛋白,能毒杀害虫,那它是否…可能……肯定……绝对……能毒杀人类。 一个疑问,变成一个假设,再变成一个结论,最终变成一个真理。 Bt蛋白,就在这样的流言蜚语中,变成了一剂可怕的毒药。Bt是什么? Bt,不是变态,更不是变天。Bt是Bacillus thuringiensis两个单词首字母的缩写。Bacillus thuringiensis是拉丁文,一种细菌的名字,中文名是苏云金芽孢杆菌。 细菌是微生物。微生物像江湖中的异士,各怀绝技。微生物充斥着这个星球的每一个角落,像黑暗中的幽灵。Bt就是这样一个杀人……哦,不……杀虫于无形的死亡幽灵。 时间回到115年以前。 1901年,日本科学家石渡(Ishiwata)发现一种家蚕在病死前,突然停止食桑,全身颤抖,很快侧倒死亡,因而命名为猝倒病。 为了一探究竟,他把家蚕开腔破肚,发现肠道糜烂,死得痛苦。石渡倍感震惊,什么毒药竟然比三笑逍遥散还阴狠,能

让家蚕穿心断肠,瞬间毙命?他从肠道中发现了罪魁祸首,是一种细菌,一个恐怖的死亡幽灵,像三尸脑神丹一样,撕咬着家蚕的肠胃。 十年之后,1911年,德国科学家Ernst Berliner在地中海粉斑螟患病幼虫中也分离出了这种细菌。但是,给这个死亡幽灵取一个什么特别的名字却让他伤透了脑筋。最终,他可能从南京小笼包、 兰州拉面中获得了灵感,这个细菌是在德国一个叫苏云金的地方发现的,因此就命名为苏云金芽孢杆菌。 从此,苏云金芽孢杆菌走向了历史的舞台,掀起了一场农业革命。 Bt蛋白是什么? 1938年,苏云金芽孢杆菌在法国正式成为商品,用于防虫治虫。现在,市场上仍然有苏云金芽孢杆菌杀虫制剂销售。这种杀虫剂是纯天然的,所以它伺候过的蔬菜、水果一般都被标上有机、绿色、放心等字样,卖着不菲的价格。 可惜的是,苏云金芽孢杆菌杀虫制剂生产成本较高,价格较贵,无法大规模使用。 苏云金芽孢杆菌很有意思,胞内有个巨大的晶体,像钻石一样,有的是菱形,有的是圆形,因此很形象地被命名为伴胞晶体。不过,伴胞晶体只是一种蛋白质,不像河蚌体内的珍珠那样是一种宝石。

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