飄天文學 > 我的植物黑科技 >第三十五章 基因代碼
    接下來的幾天,楊舟終於完成實驗計劃,製作出1000枚胡蘿蔔改良種子。

    這些種子其實都不能得到無限長大和五顏六色的胡蘿蔔,過去的這一週多時間,楊舟都沒能在實驗室分離出模擬實驗找到的對應基因序列。

    如果按照基因序列排號,楊舟想要鎖定的基因是23141編號,以及12304編號的鹼基對。

    在現實中,卻壓根沒找到這兩段基因,當然這兩段基因肯定存在於胡蘿蔔遺傳基因中,只是尋找非常困難。

    好在提取的基因序列,長得都極爲相似,所以楊舟走了捷徑。

    他替換了胡蘿蔔種子,將現實中和模擬實驗非常相近的種子進行了替換。

    編號656例和編號893例實驗種子最終使用的是神祕空間改進版。

    其中656號,凍結了胡蘿蔔內的胡蘿蔔素轉化基因。

    相當於種出來的胡蘿蔔,其實沒有胡蘿蔔素,最多隻能用來充飢。

    轉化胡蘿蔔素,會讓植物細胞將大量營養供應產生胡蘿蔔素,而胡蘿蔔沒有胡蘿蔔素後,營養積累會造成胡蘿蔔外形增大,具體大小與營養有關以及細胞分裂速度有關。

    類似讓果實變大的論文也有很多,其中最出名的就是西紅柿了。

    野生的西紅柿只有手指頭大小,現在也有結出很多小西紅柿的聖女果品種。

    但科學家對西紅柿的基因進行過完整測序,發現了許多現象。

    比如番茄的果實大小是由一朵花的心皮數量決定的,心皮的數量決定了種子室的數量,這些種子室最終成爲果實的一部分。

    最終科學家用了現在楊舟使用的技術,靠着CRISPR-Cas9編輯技術分離出一種與ENO生長有關的蛋白質(一種與特定DNA序列結合的轉錄因子)。

    這使他們能夠看到ENO是一種果實調節器,能夠通過調節WUSCHEL(一種信號通路)基因表達來限制花中幹細胞的產生。

    最終生產出了比拳頭還大的西紅柿品種。

    所以,楊舟的論文不會顯得魔幻,而是人類早已在植物中使用的技術。

    難點在於楊舟找到了胡蘿蔔ENO果實調節器,這在世界上還屬首例。

    現在胡蘿蔔無限長大技術還可以繼續優化,這就需要調整更多的基因,並且不只是凍結某個基因,而是要用基因編輯技術,把其他物種的基因轉移到胡蘿蔔上,其中涉及的是轉基因技術。

    礙於現在社會上普遍對轉基因技術有些排斥,楊舟不打算把第一次改良品種變成轉基因胡蘿蔔。

    轉基因胡蘿蔔原理也非常簡單,比如看到冬瓜的體積非常大,那就可以提取冬瓜的果實基因,用技術嵌入到胡蘿蔔基因內。

    轉基因大豆能夠不怕草甘膦,就是用的這種原理。

    改造胡蘿蔔顏色倒是比改造大小還要簡單,因爲胡蘿蔔本來就有無數種品種。

    有的蘿蔔是青色,有的是粉紅色,也有純白色,橙紅色等等顏色。

    決定胡蘿蔔顏色的是胡蘿蔔基因內含有的色素遺傳基因。

    色素遺傳基因基本存在於所有胡蘿蔔品種中,就像是計算機有很多代碼,但有些代碼存在於計算機中,但平時不會使用,當胡蘿蔔什麼色素代碼都不使用的時候,就呈現白蘿蔔的樣子。

    當出現了花青素遺傳代碼時,就會呈現紅蘿蔔的樣子。

    當出現了葉綠素時,就會變成青色。

    楊舟在腦海裏的模擬實驗中還發現,胡蘿蔔色素在基因層面有無數種,這就代表胡蘿蔔也許在最原始狀態時,本身就具有五顏六色的特點。

    但隨着植物進化,胡蘿蔔形成了各種顏色的獨立品種。

    控制胡蘿蔔色素的基因就像是一個開關,這個開關決定胡蘿蔔最終長成白蘿蔔、紅蘿蔔還是青蘿蔔。

    當然黃色、鮮紅色等顏色的蘿蔔也能改造,甚至可以改造混合色蘿蔔。

    這就要精確控制其中的鹼基大分子排列順序,將基因表達寫入到遺傳因子裏。

    現實裏同樣沒有這種技術,這涉及基因程序編輯了。

    其實越瞭解生物的微觀世界,楊舟便發現,人類現在的一切科技,幾乎都是在模仿生物。

    換句話說,生物進化纔是科技的本源。

    細胞內的變化,遠比現在一切機械更加複雜。

    就拿編程來說,物理世界的電腦,是用的01進制,靠的是電子阻斷實現01變換,製造出了計算機。

    生物的基因也有代碼,那就是鹼基對的4種形式。

    雙螺旋結構中連接的橫樑,其實只是抽象概念,真實情況是它們都是一個個單獨的鹼基分子。

    其中鹼基大分子又有4種,分別是A—腺嘌呤、G—鳥嘌呤、T—胸腺嘧啶、C—胞嘧啶、U—尿嘧啶。

    嚴格地說,鹼基對是一對相互匹配的鹼基(即A—T,G—C,A—U相互作用)被氫鍵連接起來。

    這就好比代碼中,01/10/001/1000等等數據表達,在電腦裏是2進制,在生物基因序列中則是4進制。

    不管是AT/GC/AU/還是GA/UC等等都是代碼。

    使用CRISPR-Cas9技術時,通常會和製造Cas9的實驗室溝通,他們就會給一個網站,在這個網站上可以在線編輯你想要的基因代碼。

    編輯的最終形式便是一堆atggccatctacaagcagtcacagcacatgacggaggttgtgaggcgctgcccccaccatgagcgctgctcagatagcgatg。

    這段代碼,就是人體的一段基因序列。

    很多年前,人類已經完成人體基因組測序工作,人體的基因代碼也可以在網上進行查詢,只不過雖然知道代碼,但科學家依舊不知道這串代碼具體表達是什麼。

    就像是寫程序的人對程序進行了封裝,其他人想要破解會非常困難。

    目前人類對人體基因有一定了解。

    比如已經知道,哪些人容易得癌症,只要在基因中檢測到癌症基因證明得癌症的概率就會增加。

    所以癌症其實也有一定的遺傳性,只不過大多數人的癌症基因並不會被激活。

    拍攝古墓麗影的女演員,就是因爲基因檢測時,發現自己具有乳腺癌基因,乾脆將大寶貝整個切掉。

    當然這有點走極端,就算不切掉,也不一定得癌症,只不過概率會比較大。

    楊舟的遠期目標,自然是弄清楚基因代碼的含義。

    搞清楚基因代碼的含義,理論上可以實現任何基因形式編輯。

    就算讓植物在海洋內生存,也非常簡單。

    那就是將海洋裏的海藻植物基因代碼,編輯進陸生植物的基因遺傳序列中,那就可以實現陸生植物海洋生存的改良了。


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