基因工程,又稱基因操作,DNA重組技術(shù),基因克隆,分子克隆等.克隆就是來自同一祖先的相同副本或拷貝的集合,而獲得同一拷貝的過程則稱為克隆化,也就是無性繁殖.
蛋白質(zhì)工程是研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,然后人為地設(shè)計(jì)一個(gè)新蛋白質(zhì),并按這個(gè)設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)去改變其基因結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生新的蛋白質(zhì).
1983年,美國生物學(xué)家厄爾默首先提出了“蛋白質(zhì)工程”的概念,隨即被廣泛接受和采用.蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的知識(shí)為基礎(chǔ),通過周密的分子設(shè)計(jì),把蛋白質(zhì)改造為合乎人類需要的新的蛋白質(zhì).人們利用分子遺傳學(xué)的知識(shí)和對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的了解,在實(shí)驗(yàn)室條件下,設(shè)計(jì)出全新的優(yōu)良蛋白質(zhì).利用基因工程生產(chǎn)的胰島素就是蛋白質(zhì)工程的第一個(gè)成功范例.
由于蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在技術(shù)方面有許多同基因工程技術(shù)相似的地方,因此人們也把蛋白質(zhì)工程稱為第二代基因工程.
蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別
蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,利用基因工程的手段,按照人類自身的需要,定向地改造天然的蛋白質(zhì),甚至創(chuàng)造新的、自然界本不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子.蛋白質(zhì)工程自誕生之日起,就與基因工程密不可分.基因工程是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi),并在其中進(jìn)行表達(dá),它的產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)工程則更進(jìn)一步.它可以根據(jù)對(duì)分子預(yù)先設(shè)計(jì)的方案,通過對(duì)天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造,來實(shí)現(xiàn)對(duì)它所編碼的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造.因此,它的產(chǎn)品已不再是天然的蛋白質(zhì),而是經(jīng)過改造的、具有了人類所需要的優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì).天然蛋白質(zhì)都是通過漫長的進(jìn)化過程而形成的,而蛋白質(zhì)工程對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造,好比是在實(shí)驗(yàn)室里加快了進(jìn)化的過程.