Genentech(基因泰克)前年上线了一档评价很高的电台节目，叫做Two Scientists Walk into a Bar(两个科学家走进一家酒吧)，该电台的节目内容涉及基础生物学、化学、肿瘤免疫药物开发、临床实验设计等多个领域，是一档少见的高品质科普节目。

电台的主播是基因泰克肿瘤免疫产品开发部的首席科学家Jane Grogan，而节目的录制地点是在一家酒吧。Grogan会邀请各个领域的科学家来讨论炎症、疼痛、癌症等大众关注度比较高的话题。Grogan有些奇怪的澳大利亚口音，加上酒吧里觥筹交错的背景音，非常适合我这种失眠症患者在睡不着的时候用来催眠。可能很多人好奇Grogan为何会把这档节目的录制地点选在一家酒吧，其实这是为了纪念基因泰克的两位创始人Boyer与Swanson的相遇。

重组DNA技术

1968年冬天，Paul Berg结束了11个月的长假回到斯坦福大学。Berg是一名生物化学家，他在前半生的职业生涯里一直专注于蛋白质合成研究，但在索尔克研究所进行学术休假(sabbatical)的那11个月，他开始重新思考今后的研究方向。在这段时间里，Berg与索尔克研究所的病毒学家Renato Dulbecco一同进行动物病毒研究，他花了很长时间思考基因和病毒，思考遗传信息是如何传递的。

病毒的结构比较简单，通常只包含携带遗传信息的核酸以及包裹核酸的衣壳。病毒进入宿主细胞后会脱去外壳使遗传物质进入宿主细胞，并使用宿主细胞作为基因复制和表达的工厂来制造新的外壳和遗传物质，以此产生数以百万计的新病毒。而Berg却对其中的一种病毒非常感兴趣: 猴病毒40 (SV40)。

SV40的基因组大小只有人类基因组的六十万分之一。人类大约有2万个基因，SV40只有7个基因。与其他很多病毒不同的是，SV40可以与很多宿主细胞和平相处。有些病毒在感染宿主细胞之后可以复制自身产生数百万计的新病毒，并最终导致宿主细胞的死亡，而SV40可以将自身DNA插入宿主细胞的基因组 (虽然这并不是SV40独有的特征)，如果不存在特定的激活信号，这些插入宿主细胞基因组的基因会一直处于休眠状态。

Berg由此认为SV40是传递人递遗传信息的理想载体，他觉得如果能够将外源性基因装载入SV40基因组，那么这个外源性基因将有可能随着病毒基因组一同被插入到人细胞的基因组之中，从而修改宿主细胞的遗传信息。毫无疑问，如果他的设想能够实现的话，将会开启遗传学领域的新篇章。

Berg明白实现这一目标并非易事，他面对的第一个技术障碍便是如何将外源基因插入病毒的基因组，也就是说他必须找到能够人工构建病毒基因与外源基因嵌合体的方法。

与人类细胞内DNA的线性结构不同，SV40的DNA为环状结构。病毒在入侵进入宿主细胞之后，环状的DNA会打开形成线性结构，在环状DNA被打开之后才能将病毒DNA插入到宿主细胞基因组之中。Berg认为，如果要向SV40的DNA中插入外源基因，需要先打开SV40的环状DNA，之后再将DNA片段的末端连接到一起重新形成环状DNA，接下来的工作则交给病毒自己来完成，病毒将携带外源基因感染宿主细胞，并将该外源DNA片段插入到宿主细胞的基因组中。

其实Berg并不是唯一一个思考过如何打开病毒环状DNA并插入外源基因的科学家。1969年，同样是在斯坦福大学，另一课题组的研究生Peter Lobban曾写过一篇研究生中期考核研究计划，他提议使用类似的基因操作来修改另一种病毒的遗传信息。

Lobban的本科在麻省理工学院(MIT)就读，而且受MIT的影响，他看起来更像是一名工程师。Lobban在研究计划中直白地写到，细胞中的基因与建筑中使用的钢梁并没有什么差别，同样可以被改造以适应人的各种需求，但最重要的是如何找到改造基因的工具。那时Lobban已经在导师Dale Kaiser的指导下开始了实验研究，尝试使用生物化学实验室的常用酶将基因从一个DNA分子转移到另一个DNA分子上。

实际上Berg和Lobban都已经意识到不应该把SV40看做是一个病毒，而是应该把它当做化合物来处理:他们需要做的是通过一系列的生化反应将基因插入到SV40的基因组中。但是Berg知道他首先需要找到一个能够剪切环状DNA的酶，其次是得到另一种酶将外源DNA与SV40的DNA相连。

但是去哪里寻找这些能够剪切和连接DNA的酶呢?或许从细菌中寻找是一个比较明智的选择。从上世纪60年代开始，科研人员就已经开始尝试从细菌中纯化出能够在体外对游离DNA进行连接的酶。理论上来讲，任何细胞内都应该存在这种类型的酶，细胞复制过程(Okazaki片段连接)以及DNA损伤的修复过程都需要这种酶的参与。

文章来源：《生物技术》 网址: http://www.swjszz.cn/zonghexinwen/2020/1008/332.html

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