基因工程时代的开始
互联网
1320
柏格（Paul Berg）等人以一种限制酶将人类胰岛素的基因切割，同时将细菌的质体 DNA 切开作为载体，再将这两段 DNA 混合以粘接酶粘合而成一重组 DNA，并送入大肠杆菌细胞内，利用大肠杆菌为宿主大量制造出胰岛素。此种利用剪刀与胶水来重新组合 DNA 的方式，使人类开始可以任意将要表现的蛋白质基因放入异种细胞内生产，也拉开了重组 DNA 时代的序幕。
利用基因工程，人们开始可以大量且便宜地制造出所需的蛋白质以作为药物或疫苗。譬如，过去Ｂ型肝炎疫苗须从大量Ｂ肝带原者的血液中萃取肝炎病毒，然而在血液来源、成本及安全性上均是很大的问题。因此，生技公司便将Ｂ肝病毒蛋白质的基因放入酵母菌中，驱使这些细菌为我们效命来生产这些蛋白质。这种利用基因重组技术制造药物或疫苗的方式已有极大的商业市场。
当然，大肠杆菌或酵母菌并非万能，有些蛋白质生产出来会无法适当地折叠成正确的三维形状，或因无法进行适当转译后处理，而使蛋白质缺乏其应有功能。这些都有可能是因为所形成的胺基酸长链缺少某些修饰，如醣类分子的加入，及适当切割等所造成。因此，科学家们便可选用不同的宿主细胞，如昆虫细胞或哺乳动物细胞。这些较高等的生物细胞在演化上较先进，因此可用来表现需要较精密修饰的蛋白质分子。相较之下，大肠杆菌如同初级加工厂，可用来生产较不需要精密修饰的蛋白质，成本也较低廉。而哺乳动物细胞也可将单纯的胺基酸分子经由一连串的制程造出高价值的蛋白质，但成本也较高昂。
当然，并不是每种蛋白质藉由如此做法制造出来便可点石成金作为药物。有些天然蛋白质进入人体很快便被水解而失效，有的蛋白质则因其基因序列来自其它动物，会被人体免疫系统当作敌人而消灭掉。面对这些问题，科学家们便想在基因上变魔术，譬如将基因上加入一些 DNA 片段，或删除某些序列，或置换掉某些序列，使表现出来的蛋白质能在人体内有较高的稳定性并能「欺骗」免疫系统，而不会对蛋白质攻击。甚至我们可将一长段 DNA 切成碎片，再将其任意重组，并从中挑出可表现最佳蛋白质性质的部分，此种做法称为「DNA 洗牌」。
此类基因工程最典型的用途便是抗体的基因改造。抗体为免疫细胞分泌出来的蛋白质，它可与进入体内的外来物──抗原，如病毒──结合而中和掉，或诱发其它免疫反应来消灭入侵物。许多抗体的来源为老鼠，但这些老鼠的抗体会被人体视为入侵物而消灭，因此有些公司即发展出拟人化抗体。在这些抗体上，其基因序列，从老鼠序列经由基因工程方式被改成人类序列，只保留与抗原结合部位为老鼠序列，如此便可避免上述问题。
在抗体的应用上，我们希望逃避免疫反应的作用，但近十五年来发展迅速的免疫疗法则反其道而行，希望唤醒沉睡的免疫系统来对抗体内一些异常的发展。例如，癌症是因细胞生长失控、无限分裂而形成肿瘤，这些肿瘤细胞表面会有一些标记蛋白质，亦即它是此肿瘤所特有的。这些标记蛋白质可让免疫系统辨认为有害细胞，因而激活体内的杀手细胞来杀死癌细胞。但此类免疫反应通常太弱而无法发挥作用。
因此，目前发展中的癌症疫苗就是利用基因工程的方式，制造出这些标记蛋白质的片段，再将它与树突细胞结合注入体内。这些树突细胞亦为免疫细胞的一种，可把标记蛋白质放在表面，并开始敲锣打鼓地告诉周遭的免疫系统有癌细胞在体内发展，因而唤醒并强化免疫系统的抗癌能力。
利用基因工程，人们开始可以大量且便宜地制造出所需的蛋白质以作为药物或疫苗。譬如，过去Ｂ型肝炎疫苗须从大量Ｂ肝带原者的血液中萃取肝炎病毒，然而在血液来源、成本及安全性上均是很大的问题。因此，生技公司便将Ｂ肝病毒蛋白质的基因放入酵母菌中，驱使这些细菌为我们效命来生产这些蛋白质。这种利用基因重组技术制造药物或疫苗的方式已有极大的商业市场。
当然，大肠杆菌或酵母菌并非万能，有些蛋白质生产出来会无法适当地折叠成正确的三维形状，或因无法进行适当转译后处理，而使蛋白质缺乏其应有功能。这些都有可能是因为所形成的胺基酸长链缺少某些修饰，如醣类分子的加入，及适当切割等所造成。因此，科学家们便可选用不同的宿主细胞，如昆虫细胞或哺乳动物细胞。这些较高等的生物细胞在演化上较先进，因此可用来表现需要较精密修饰的蛋白质分子。相较之下，大肠杆菌如同初级加工厂，可用来生产较不需要精密修饰的蛋白质，成本也较低廉。而哺乳动物细胞也可将单纯的胺基酸分子经由一连串的制程造出高价值的蛋白质，但成本也较高昂。
当然，并不是每种蛋白质藉由如此做法制造出来便可点石成金作为药物。有些天然蛋白质进入人体很快便被水解而失效，有的蛋白质则因其基因序列来自其它动物，会被人体免疫系统当作敌人而消灭掉。面对这些问题，科学家们便想在基因上变魔术，譬如将基因上加入一些 DNA 片段，或删除某些序列，或置换掉某些序列，使表现出来的蛋白质能在人体内有较高的稳定性并能「欺骗」免疫系统，而不会对蛋白质攻击。甚至我们可将一长段 DNA 切成碎片，再将其任意重组，并从中挑出可表现最佳蛋白质性质的部分，此种做法称为「DNA 洗牌」。
此类基因工程最典型的用途便是抗体的基因改造。抗体为免疫细胞分泌出来的蛋白质，它可与进入体内的外来物──抗原，如病毒──结合而中和掉，或诱发其它免疫反应来消灭入侵物。许多抗体的来源为老鼠，但这些老鼠的抗体会被人体视为入侵物而消灭，因此有些公司即发展出拟人化抗体。在这些抗体上，其基因序列，从老鼠序列经由基因工程方式被改成人类序列，只保留与抗原结合部位为老鼠序列，如此便可避免上述问题。
在抗体的应用上，我们希望逃避免疫反应的作用，但近十五年来发展迅速的免疫疗法则反其道而行，希望唤醒沉睡的免疫系统来对抗体内一些异常的发展。例如，癌症是因细胞生长失控、无限分裂而形成肿瘤，这些肿瘤细胞表面会有一些标记蛋白质，亦即它是此肿瘤所特有的。这些标记蛋白质可让免疫系统辨认为有害细胞，因而激活体内的杀手细胞来杀死癌细胞。但此类免疫反应通常太弱而无法发挥作用。
因此，目前发展中的癌症疫苗就是利用基因工程的方式，制造出这些标记蛋白质的片段，再将它与树突细胞结合注入体内。这些树突细胞亦为免疫细胞的一种，可把标记蛋白质放在表面，并开始敲锣打鼓地告诉周遭的免疫系统有癌细胞在体内发展，因而唤醒并强化免疫系统的抗癌能力。
