科學(xué)家開發(fā)出了效率明顯優(yōu)于其它方法的新型全基因組擴增方法

科學(xué)家開發(fā)出了效率明顯優(yōu)于其它方法的新型全基因組擴增方法

近日，刊登在國際雜志上的一項研究報告中，來自哈佛大學(xué)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型的全基因組擴增方法，這種方法優(yōu)于當前使用的其它基因組擴增方法；在這項研究報告中，研究者對這項技術(shù)進行了描述，同時闡明了這項技術(shù)如何用于測定人類細胞暴露紫外輻射后所出現(xiàn)的單核苷酸改變。

隨著科學(xué)家們不斷完全深入理解機體的基因組，新型的研究工具也在不斷誕生，其中一種研究就是探究人類機體近乎一樣的細胞之間的差異，比如胚胎細胞等，每個細胞都有自身獨特的基因組，甚至在相同的有機體中都是這種情況；此前研究中，研究者開發(fā)出了能夠放大細胞間差異的工具，這不僅能夠幫助更好地理解基因組工作的原理，還具有一定的實際應(yīng)用；其中研究者就開發(fā)了一種名為malbac的工具來研究并且測定單一細胞間的遺傳改變，其能夠在體外受精中對胚胎進行篩查，但研究者指出，這種技術(shù)往往也受限于等位基因的丟失，而這常常會限制他們了解單核苷酸突變的過程。

這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新方法來改善malbac工具，這種改進版的工具名為，通過插入轉(zhuǎn)座子來實現(xiàn)線性擴增），該工具有千個堿基的分辨率。i能夠通過利用研究者所設(shè)計的轉(zhuǎn)座子來破碎細胞遺傳物質(zhì)，轉(zhuǎn)座子就是一種特殊的dna片段，其能夠改變在基因組中的位點，這種新型工具有19個堿基對長的轉(zhuǎn)座子結(jié)合位點以及單鏈的t7啟動子環(huán)狀結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)座子能夠為該工具攜帶特殊的其中自，而啟動子就能夠用來對下游的進行擴增，從而產(chǎn)生出用于測序的文庫，早期研究結(jié)果表明，這種工具優(yōu)于目前研究者所使用的工具。

最后研究者將人類細胞暴露于紫外線下檢測了這種新型技術(shù)的作用機制，隨后對細胞所發(fā)生的改變進行了測定，這種新方法對基因組的覆蓋率能夠達到97%，這要比其它技術(shù)覆蓋率高很多。

關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)課程論文

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)是通過有性生殖過程實現(xiàn)的，作為生命科學(xué)的前沿技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)逐漸走入了人們的生活。面是我整理的關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)論文，希望能對大家有所幫助!

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)論文篇一：《試談轉(zhuǎn)基因技術(shù)》
　　【摘要】

　　作為生命科學(xué)的前沿技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)逐漸走入了人們的生活，應(yīng)用領(lǐng)域不斷開拓，在解決人類所面臨的糧食短缺、環(huán)境污染、資源匱乏、效益衰減等重大問題上顯示出日益重要的作用, 逐漸發(fā)展成為強大的現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。然而，由于轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品是否存在潛在風(fēng)險尚無定論，故轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性成為全球的 熱點 問題，并引起世界各國政府和許多國際組織的高度重視。

　　【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)基因技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;爭議;生物安全管理

　　1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)簡介

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)(Transgene technology)是指根據(jù)人們的意愿，利用分子生物學(xué) 方法 ， 將人工分離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中，由于導(dǎo)入基因的表達，引起生物體的性狀的可遺傳的修飾。人們常說的"遺傳工程"、"基因工程"、"遺傳轉(zhuǎn)化"均為轉(zhuǎn)基因的 同義詞 。經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為"遺傳修飾過的生物體"(Genetically modified organism，簡稱GMO)。

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在：首先，轉(zhuǎn)基因技術(shù)突破了傳統(tǒng)技術(shù)的某些局限，其所轉(zhuǎn)移的基因不受生物體間親緣關(guān)系的限制，比如將人類的胰島素基因?qū)氲郊毦w內(nèi)，跨越了物種之間的界限。其次，轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的一般是經(jīng)過明確定義的基因，功能清楚，后代表現(xiàn)可準確預(yù)期。因此，轉(zhuǎn)基因技術(shù)對傳統(tǒng)的育種技術(shù)進行了廣泛的發(fā)展和比較完美的補充。

　　2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)方法

　　2.1 植物轉(zhuǎn)基因方法。

　　轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因整合到植物的基因組中，并使其得以表達，從而獲得的具有新的遺傳性狀的植物。方法有如下幾種：

　　農(nóng)桿菌介導(dǎo)法：農(nóng)桿菌中有一種致瘤的環(huán)型DNA，稱為Ti質(zhì)粒。被農(nóng)桿菌感染的植物之所以長瘤正是由于T―DNA插入了植物染色體。從此，人們便利用這種天然的轉(zhuǎn)化體系向植物轉(zhuǎn)基因。

　　基因槍：利用火藥爆炸或高壓氣體加速(這一加速設(shè)備被稱為基因槍)，將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細胞中，然后通過細胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出植株，選出其中轉(zhuǎn)基因陽性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。主要優(yōu)點是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對簡單，因此也是目前轉(zhuǎn)基因研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。

　　花粉管通道法：在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道，將外源DNA導(dǎo)入受精卵細胞，并進一步地被整合到受體細胞的基因組中，隨著受精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新個體。該法的最大優(yōu)點是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株，技術(shù)簡單，不需要裝備精良的實驗室，常規(guī)育種工作者易于掌握。

　　2.2 動物轉(zhuǎn)基因方法。

　　轉(zhuǎn)基因動物是通過人工實驗方法，將別的基因?qū)雱游锛毎c動物本身的基因整合在一起，并隨細胞的分裂而繁殖，并且能夠?qū)e的基因信息遺傳給后代，嚴格意義上說，轉(zhuǎn)基因動物是人工創(chuàng)造的新動物。

　　轉(zhuǎn)基因動物接受外來基因的細胞一般是受精卵。主要的轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)包括有：

　　核顯微注射法：是動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中最常用的方法。它是在顯微鏡下將外源基因注射到受精卵細胞的原核內(nèi)，注射的外源基因與胚胎基因組融合，然后進行體外培養(yǎng)，最后移植到受體母畜子宮內(nèi)發(fā)育，這樣分娩的動物體內(nèi)的每一個細胞都含有新的DNA片段。它可以直接獲得純系，實驗周期短。

　　逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法：指將目的基因重組到逆轉(zhuǎn)錄病毒載體上，制成高濃度的病毒顆粒，人為感染著床前或著床后的胚胎，也可以直接將胚胎與能釋放逆轉(zhuǎn)錄病毒的單層培養(yǎng)細胞共孵育以達到感染的目的，通過病毒將外源目的基因插入整合到宿主基因組DNA中去。此法優(yōu)點在于無需要重排，可在整合點整合轉(zhuǎn)移基因的單個拷貝;將胚胎置于高濃度病毒容器中，或者與被感染的細胞體外共同培養(yǎng)，或微注射雞胚盤里，整合有逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA的胚胎率高。

　　胚胎干細胞介導(dǎo)法：是將基因?qū)肱咛ビ诩毎?然后將轉(zhuǎn)基因的胚胎干細胞注射于動物囊胚后可參與宿主的胚胎構(gòu)成，形成嵌合體，直至達到種系嵌合。其優(yōu)點是：在將胚胎干細胞植入胚胎前，可以在體外選擇一個特殊的基因型，用外源DNA轉(zhuǎn)染以后，胚胎干細胞可以被克隆，繼而可以篩選含有整合外源DNA的細胞用于細胞融合，由此可以得到很多遺傳上相同的轉(zhuǎn)基因動物。

　　3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前，國際上獲得的轉(zhuǎn)基因植物已達100種以上。轉(zhuǎn)基因作物已在美國、阿根廷及加拿大等國大面積 種植 ，在所有轉(zhuǎn)基因作物中，轉(zhuǎn)基因的大豆、玉米、棉花和油菜的種植面積占99%以上。中國政府十分重視生物技術(shù)的研究，中國正在研發(fā)的轉(zhuǎn)基因作物和林木有47種，涉及的基因種類超過100種。以轉(zhuǎn)基因山羊、奶牛生產(chǎn)LAt-PA，以轉(zhuǎn)基因豬生產(chǎn)人血紅蛋白等，這些基因產(chǎn)品具有高效、優(yōu)質(zhì)、廉價與相應(yīng)的人體蛋白具有同樣的生物活性，且多隨乳汁分泌，便于分離純化。

　　4 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的爭議

　　隨著轉(zhuǎn)基因問題日益成為熱點，越來越多的人開始關(guān)注轉(zhuǎn)基因?？茖W(xué)家發(fā)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的初衷是想利用該技術(shù)造福人類，既可加快農(nóng)作物和家畜品種的改良速度，提高人類食物的品質(zhì)，又可以生產(chǎn)珍貴的藥用蛋白，為患病者帶來福音。

　　但是，人類對自然界的干預(yù)是否會造成潛在的尚不可能預(yù)知的危險?由于一系列的爭論，聯(lián)合國也公開言論試圖說明轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是無害安全的，國際經(jīng)合組織1993年提出了食品安全性評價的實質(zhì)等同性原則，如果轉(zhuǎn)基因動植物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品具有實質(zhì)等同性，則可以認為是安全的。然而各國政府對于轉(zhuǎn)基因的態(tài)度卻轉(zhuǎn)向兩個方向。一方是以美國為代表的寬松政策，認為只要在科學(xué)上無法證明轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的危害性都不應(yīng)該限制。另一方以歐盟為代表的則認為只要不能否定其危害性就應(yīng)該限定。

　　我國政府十分重視轉(zhuǎn)基因生物安全管理問題，2001年5月，國務(wù)院頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》，我國越來越重視轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品的安全性，并且密切關(guān)注國際上有關(guān)管理法規(guī)的動向。
　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)論文篇二：《試論轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)》
　　摘要：在基因工程技術(shù)開展的影響下，各國對轉(zhuǎn)基因食品的研發(fā)也在不時放慢，而轉(zhuǎn)基因食品的呈現(xiàn)隨同著食品平安成績，人們對轉(zhuǎn)基因食品的信任度并不高，為了使人們可以對轉(zhuǎn)基因食品停止自主選擇，各個國度與組織機構(gòu)要求企業(yè)對消費的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品停止標識，這也對轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)提出了更高的要求。本文引見了轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)的內(nèi)容，討論其研討進程，并對轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)的將來開展停止了瞻望。

　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因食品;剖析檢測技術(shù);基因工程

　　20世紀70年代重組DNA技術(shù)的問世將生物技術(shù)帶進基因工程時代，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)在世界范圍內(nèi)迅速崛起，轉(zhuǎn)基因動物在全球范圍內(nèi)失掉普遍種植，隨之而來的轉(zhuǎn)基因食品也迅猛開展。由于轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的普遍使用和轉(zhuǎn)基因作物的大規(guī)模種植，轉(zhuǎn)基因食品的平安性成績也已惹起人們越來越多的關(guān)注。

　　一、轉(zhuǎn)基因食品標識制度與剖析檢測技術(shù)

　　我國在2015年對葉食品平安法曳的修訂中有明白的指示，企業(yè)對轉(zhuǎn)基因食品必需依照規(guī)則停止標識。目前國際中關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品標識制度次要分為強迫性標識與自愿性標識2種。在我國關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的標識有著較為嚴厲的法律制度，關(guān)于企業(yè)消費與運營的產(chǎn)品直達基因食品含量超越閾值必需停止標識。而在一些歐美國度對轉(zhuǎn)基因食品標識沒有嚴厲的要求，只關(guān)于存有過敏要素的轉(zhuǎn)基因食品停止標志。而在我國產(chǎn)品出口時需求停止嚴厲的剖析檢測，關(guān)于合格的轉(zhuǎn)基因食品同意出口并停止轉(zhuǎn)基因標識，其也是產(chǎn)品流通的關(guān)鍵。由此可見標識的重要性[1]。而對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的標識需求經(jīng)過剖析檢測來完成，故轉(zhuǎn)基因食品標識制度是轉(zhuǎn)基因食品的重要標簽。實踐檢測才能決議標識制度的樹立，定性和定量剖析檢測技術(shù)所到達的檢測限為標識制度提供迷信根據(jù);但是在實踐檢驗檢疫任務(wù)中標識制度是經(jīng)過檢測技術(shù)來完成的。因而，標識制度與剖析檢測技術(shù)的關(guān)系非常親密，二者互相影響，互相作用[2]。

　　二、、轉(zhuǎn)基因食品成績現(xiàn)狀

　　2.1轉(zhuǎn)基因食品概述

　　在基因工程中，應(yīng)用DNA重組技術(shù)將外源性基因轉(zhuǎn)移到其他生物體中，使生物體顯現(xiàn)出特殊的遺傳特征與生物性狀，失掉新的基因重組的生物體就是轉(zhuǎn)基因的內(nèi)容。而所謂轉(zhuǎn)基因食品則是使用這些特殊的生物體停止加工而成的食品。轉(zhuǎn)基因在某種水平上只是應(yīng)用外源性基因放慢生物體的生出息程，在基因工程中，轉(zhuǎn)基因食品次要是為了延長作物生長周期堯添加作物產(chǎn)量堯添加抗病蟲害才能，從而無效降低消費本錢，進步作物的消費效益。在目前的轉(zhuǎn)基因研討中，并沒有發(fā)現(xiàn)食品中含有少量的毒素。但是由于轉(zhuǎn)基因食品屬于人工制造的外來生物體而非自然選擇生成的物種，在基因漂流的進程中發(fā)生的基因序列的改動無法完全地停止掌握，外源性基因在與DNA停止重組時存在著不可控制的性狀，因此對轉(zhuǎn)基因食品的平安性也無法停止確切的定論[3]。

　　2.2轉(zhuǎn)基因食品存在的成績

　　轉(zhuǎn)基因食品自呈現(xiàn)開端便成了一種十分具有爭議的食品，越來越多的轉(zhuǎn)基因食品流入市場與媒體的發(fā)酵使人們對轉(zhuǎn)基因食品的平安性有了很大的質(zhì)疑。而在轉(zhuǎn)基因食品平安的成績上，目前還沒有嚴謹?shù)拿孕沤Y(jié)論與研討 報告 對其平安性給出確切的證據(jù)結(jié)論，其存在的成績次要有以下幾個方面。第一，轉(zhuǎn)基因食品是由基因植入及基因重組構(gòu)成的新的生物體，其本來具有的構(gòu)造與成分能否發(fā)作了變化;第二，轉(zhuǎn)基因食品不是自然界生成的產(chǎn)物，食用轉(zhuǎn)基因食品能否會對人體發(fā)生負面影響，臨時食用能否會有毒素的積聚，對人體的發(fā)育生長有什麼影響;第三，轉(zhuǎn)基因作物不是在自然選擇下呈現(xiàn)的產(chǎn)物，其能否會對生物鏈有影響，能否會毀壞生態(tài)均衡;第四，轉(zhuǎn)基因作物是基因活動下的產(chǎn)物，這種狀況下能否會呈現(xiàn)基因凈化的狀況，涉及到其他自然界的作物，使其基因發(fā)作改動[4]。由于上述這些成績并沒有失掉無效的處理，因此才迫切需求完好堯精確堯嚴謹?shù)霓D(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)對其平安性停止保證，從而進一步完善我國轉(zhuǎn)基因食品監(jiān)管方面的迷信標準。

　　2.3轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的內(nèi)容和分類

　　目前，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的平安性次要依托轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測來停止測定。而在轉(zhuǎn)基因食品的剖析檢測進程中，次要是對DNA堯蛋白質(zhì)及核酸這3類物質(zhì)停止測定，可以依據(jù)這3類物質(zhì)分紅3個品種的檢測辦法，在實踐狀況中可以依據(jù)需求停止檢測辦法的聯(lián)用。由于蛋白質(zhì)程度檢測辦法僅適用于未停止加工的食品檢測和新穎食品范圍，具有較大的局限性，因此現(xiàn)階段外源基因測定辦法的運用范圍較為普遍[5]。

　　三、轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)的研討

　　3.1蛋白質(zhì)印跡檢測技術(shù)

　　蛋白質(zhì)印跡檢測次要是應(yīng)用聚丙烯酰氨凝膠電泳對轉(zhuǎn)基因食品外源蛋白質(zhì)停止別離，并與顯色酶反響停止結(jié)合，從而使外源蛋白質(zhì)可以無效地停止別離檢測。這種檢測辦法次要是對轉(zhuǎn)基因食品中不可溶蛋白質(zhì)停止剖析，檢測在轉(zhuǎn)基因食品中的蛋白質(zhì)含量，并與蛋白質(zhì)預(yù)定限值停止比對。

　　3.2復(fù)合擴增PCR檢測技術(shù)

　　目前在轉(zhuǎn)基因食品檢測中多重PCR檢測技術(shù)是一種被普遍運用的檢測手腕。PCR淵聚合酶鏈式反響冤普通只能對1個DNA片段停止縮小擴增檢測。為了能在轉(zhuǎn)基因食品檢測中取得更片面的基因序列信息，在停止基因檢測時應(yīng)用PCR反響原理停止多重檢測，由此構(gòu)成了復(fù)合擴增PCR轉(zhuǎn)基因食品檢測技術(shù)。這種檢測技術(shù)的使用可以無效提升檢測效率，并且可以對基因序列多個靶位點同時停止檢測，完成轉(zhuǎn)基因食品檢測的精確性與牢靠性[6]。

　　3.3外源DNA檢測技術(shù)

　　轉(zhuǎn)基因食品次要是將外源DNA導(dǎo)入生物體中，而對外源DNA的檢測次要是對植入的DNA片段停止轉(zhuǎn)基因食品基因序列特征的檢測，以轉(zhuǎn)基因食品DNA序列作為檢測目的，轉(zhuǎn)基因食品核酸程度檢測作為最次要的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測技術(shù)，其次要檢測啟動子堯基因和終止子，便于檢測轉(zhuǎn)基因食品。

　　3.4基因芯片檢測技術(shù)

　　基因芯片是對轉(zhuǎn)基因生物體的基因組序列停止測定，經(jīng)過將轉(zhuǎn)基因食品的DNA有規(guī)律排布在硅片或是玻片上構(gòu)成微距陣。經(jīng)過對基因芯片上的基因序列停止計算機軟件的計算處置，從而取得轉(zhuǎn)基因食品的基因特征與生物信息，這種辦法可以精確無效地對轉(zhuǎn)基因生物體的基因表達特征停止檢測[7-9]。

　　3.5LAMP檢測技術(shù)

　　LAMP淵環(huán)介導(dǎo)等溫擴增冤技術(shù)是眾多核苷酸擴增技術(shù)中的一種，這種技術(shù)在運用時沒有特定的環(huán)境條件要求，只需求在恒溫形態(tài)下就可以停止檢測實驗，操作技術(shù)較為復(fù)雜。LAMP檢測技術(shù)次要是應(yīng)用顯色反響對轉(zhuǎn)基因生物體停止察看，并且應(yīng)用濁度儀對其在反響進程中發(fā)生的沉淀物停止檢測判別，是一種較為復(fù)雜的檢測技術(shù)。

　　3.6聯(lián)用檢測技術(shù)

　　聯(lián)用檢測技術(shù)次要是集合多種檢測技術(shù)的優(yōu)點對轉(zhuǎn)基因食品停止無效的剖析檢測，這樣可以起到揚長避短的作用。在基因檢測中，現(xiàn)有的聯(lián)用檢測技術(shù)有PCR技術(shù)與酶聯(lián)免疫吸附法的結(jié)合運用等辦法[10-11]。

　　四、結(jié)語

　　轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)次要是對轉(zhuǎn)基因食品的平安停止評價。目前，轉(zhuǎn)基因食品剖析檢測技術(shù)有多種，由于轉(zhuǎn)基因食品的基因片段不同，因此采用的檢測技術(shù)也需求根據(jù)實踐需求停止選擇，確保檢測技術(shù)的無效性。在將來市場上會呈現(xiàn)越來越多的轉(zhuǎn)基因食品，剖析檢測技術(shù)作為其中重要的檢測手腕也肯定會有新的開展。
　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)論文篇三：《淺議轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護制度》
　　[摘 要]轉(zhuǎn)基因食品消費中存在的信息不對稱及食品安全的不確定性引發(fā)了消費者的普遍關(guān)注，切實保障消費者的知情權(quán)有助于轉(zhuǎn)基因食品的理性消費和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的健康發(fā)展。

　　因此，應(yīng)借鑒美國和歐盟保障消費者知情權(quán)的主要制度，從標識制度、安全評價和檢測制度以及公眾參與制度等方面構(gòu)建和完善我國轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)的保障體系。

　　[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)基因食品;消費者;知情權(quán)。

　　二十世紀末以來，轉(zhuǎn)基因食品在生活中得到了廣泛的推廣。

　　所謂轉(zhuǎn)基因，就是利用分子生物學(xué)手段，將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他生物物種中去，使其出現(xiàn)原物種不具有的性狀或產(chǎn)物，以轉(zhuǎn)基因生物為原料加工生產(chǎn)的食品就是轉(zhuǎn)基因食品。但另一方面，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)日益普遍的運用，這一技術(shù)對人類健康可能帶來的安全隱患也逐漸受到社會各界的關(guān)注。在轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)生產(chǎn)并上市的情況下，消費者的知情權(quán)具有正當性，應(yīng)當予以保護。

　　一、消費者知情權(quán)的內(nèi)涵。

　　消費者有權(quán)要求經(jīng)營者按照法律規(guī)定的方式標明轉(zhuǎn)基因食品及其相關(guān)服務(wù)的真實成份、所用原料、來源。如果食品含有轉(zhuǎn)基因成份、所用原料為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品、直接來自于轉(zhuǎn)基因方法培育的作物、所提供的餐飲服務(wù)中涉及轉(zhuǎn)基因食品等等，則消費者有權(quán)要求經(jīng)營者在出售轉(zhuǎn)基因食品或提供轉(zhuǎn)基因食品相關(guān)的服務(wù)時，予以標明。消費者有權(quán)在交易過程中，就所售食品或所提供服務(wù)進行詢問和了解，經(jīng)營者應(yīng)該耐心、細致地予以回答和說明。經(jīng)營者在提供轉(zhuǎn)基因食品或與轉(zhuǎn)基因食品相關(guān)的服務(wù)時，無論食品或服務(wù)的優(yōu)、缺點均應(yīng)向消費者如實介紹。

　　二、消費者知情權(quán)保護制度的意義。

　　(一)轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護，是食品安全保障的重要方面。

　　由于轉(zhuǎn)基因作物能更好地防治病蟲害，抵御干旱，提高產(chǎn)量，營養(yǎng)成分高，因此發(fā)展前景十分廣闊。但專家們也強調(diào)，發(fā)展轉(zhuǎn)基因食品必須有嚴格監(jiān)督、科學(xué)檢驗、加強立法和管理，以避免它對人類健康和環(huán)境造成損害。[1]而轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護法律制度，有助于通過消費者監(jiān)督，促使食品生產(chǎn)者在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的運用上更加慎重，避免有害健康的食品進入消費領(lǐng)域，因而是食品安全保障的重要途徑和手段。

　　(二)轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護，是消費者權(quán)益的重要體現(xiàn)。

　　知情權(quán)作為政治民主化的一種必要和結(jié)果，是公民依法享有的基本人身權(quán)利。消費者作為特定的民事主體，其享有知情權(quán)是政治領(lǐng)域的民主原則擴展到經(jīng)濟生活的必然要求，我國相關(guān)法律法規(guī)做出了明確規(guī)定。特別是消費者的知情權(quán)，還是其行使選擇權(quán)的前提條件，消費者有權(quán)決定是否購買轉(zhuǎn)基因食品。因而知情權(quán)對食品消費者的基本權(quán)益的全面實現(xiàn)有著至關(guān)重要的作用。然而，就目前我國轉(zhuǎn)基因食品研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售等方面而言，消費者所應(yīng)享有的知情權(quán)與社會現(xiàn)實有著極大差距，現(xiàn)行法律對此方面規(guī)定亦不完善。這種情況不利于對消費者基本權(quán)益的保護，也對轉(zhuǎn)基因食品的規(guī)范管理造成負面影響。

　　三、國外轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護現(xiàn)狀。

　　轉(zhuǎn)基因食品信息公開，保障消費者充分享有知情權(quán)，是目前世界各國自轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研發(fā)到轉(zhuǎn)基因食品商業(yè)化生產(chǎn)銷售過程中所需解決的重要課題。歐美等發(fā)達國家對于此有著較為完善的立法和管理體系。國外先進的信息透明化管理模式以及消費者知情權(quán)保護法律制度的研究與實踐對我國有著重大的借鑒意義。其主要可歸納為三大模式：

　　(一)以歐盟為代表的嚴格限制型模式。

　　歐盟對轉(zhuǎn)基因食品的認定根據(jù)過程而非最終產(chǎn)品。為保證消費者對食品擁有充分知情權(quán)，歐盟設(shè)立了專門機構(gòu)，即歐盟食品安全管理局(EFSA)，負責(zé)評估與整個食物鏈相關(guān)的風(fēng)險，不受其他機構(gòu)管轄，獨立開展工作。[2]并建立專門網(wǎng)站向公眾提示食品風(fēng)險問題，充分公開轉(zhuǎn)基因食品自研發(fā)到銷售的各環(huán)節(jié)信息。

　　在對消費者知情權(quán)法律保護方面，歐盟以《通用食品法》為主體，輔以大量食品標簽法令和 廣告 法令，構(gòu)成高低有序，結(jié)構(gòu)嚴謹?shù)霓D(zhuǎn)基因食品信息公開制度。2003 年第 1829 號法令和1830 號法令規(guī)定：無論源自轉(zhuǎn)基因生物的 DNA或蛋白質(zhì)是否存在，只要食品包含轉(zhuǎn)基因生物或由轉(zhuǎn)基因生物制成，都要有特別標簽加以標明。法令細化到標簽規(guī)格制式，轉(zhuǎn)基因含量限制等，種類擴展到數(shù)十類百余種。

　　(二)以美國為代表的寬松鼓勵型模式。

　　美國對于轉(zhuǎn)基因食品管理遵循的是?可靠性科學(xué)原則?，采取寬松式管理模式，奉行自律管制。但其仍十分注重公眾知情權(quán)的法律保護，強調(diào)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)、實踐、生產(chǎn)、推廣的透明性，并建立了有效的食品安全信息系統(tǒng)，定時發(fā)布轉(zhuǎn)基因食品檢測信息，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)布轉(zhuǎn)基因食品名錄、食品安全資源信息等，使食品安全信息最大限度予以公開。[3]美國《轉(zhuǎn)基因食品安全管理草案》、《公共健康衛(wèi)生法》、《聯(lián)邦食品及藥物管理現(xiàn)代化法》規(guī)定了轉(zhuǎn)基因食品商業(yè)化申請流程，并將對公眾公開相關(guān)技術(shù)資料等，作為取得食品和藥物管理局(FDA)合法執(zhí)照的必要條件。

　　(三)以日本為代表的折中模式日本對轉(zhuǎn)基因食品采取的是在嚴格管制的同時加以鼓勵的原則。為保護消費者知情權(quán)，日本政府頒布《轉(zhuǎn)基因食品標識法》，對主要原料為已通過安全評價的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，加工后仍殘留重組 DNA或其編碼的蛋白質(zhì)食品，制定具體的標識辦法。同時，由日本科學(xué)技術(shù)廳、農(nóng)林水產(chǎn)省和厚生省共同管理轉(zhuǎn)基因技術(shù)事項，定期公布轉(zhuǎn)基因食品研發(fā)資料以及市場流通轉(zhuǎn)基因食品名錄。

　　國外轉(zhuǎn)基因食品管理模式，不管其對轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)品是否持謹慎態(tài)度，都將信息透明化、保證消費者充分知情權(quán)置于立法及管理優(yōu)先考慮的方面，值得我國相關(guān)立法執(zhí)法機構(gòu)借鑒。

　　四、我國轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護現(xiàn)狀。

　　我國政府高度關(guān)注現(xiàn)代生物技術(shù)，支持和鼓勵轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的研究。我國于 2000 年 8 月 8 日簽署《卡塔赫納生物安全議定書》的第 23 條規(guī)定：各締約方應(yīng)按其各自的法律規(guī)章，在關(guān)于改性活生物體的決策過程中征求公眾的意見，并在不違反關(guān)于機密資料的情況下，向公眾通報;締約方應(yīng)力求使公眾知悉可通過何種方式公開獲得生物安全資料。[4]2001 年 5月 23 日，國務(wù)院發(fā)布《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》，明確規(guī)定農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實行安全評價制度，標志管理制度，生產(chǎn)許可制度，經(jīng)營許可制度和安全審批制度。作為迄今為止我國級別最高、最全面的轉(zhuǎn)基因技術(shù)管理條例，信息公開制度和知情權(quán)保護制度均未列入其中。

　　我國在轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)的保護方面在立法上取得重大成就的同時，也存在著一些弊端。如缺少專門生物技術(shù)安全立法，立法層次不高，研究、生產(chǎn)、銷售等轉(zhuǎn)基因技術(shù)重要階段信息公開出現(xiàn)?真空管理?，[5]造成信息公開制度和知情同意制度嚴重缺失。轉(zhuǎn)基因食品強制標識是保護消費者知情權(quán)最重要的手段，但隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)迅速發(fā)展，《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理辦法》所規(guī)定標識種類未進行更新補充，標識管理未向煙酒等進行細化規(guī)范，造成標識混亂，透露信息極為有限，對消費者充分行使知情權(quán)造成巨大阻礙。

　　五、完善我國轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護制度 措施 。

　　我國學(xué)術(shù)界在轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)法律保護方面，也做了較多的研究。具體來說，完善我國轉(zhuǎn)基因食品消費者知情權(quán)保護制度，應(yīng)加強以下三個工作重點：

　　第一，加強對轉(zhuǎn)基因食品的標識管理。雖然轉(zhuǎn)基因標識制度已經(jīng)實施多年， 但在轉(zhuǎn)基因食品標識上還存在諸多問題。一方面， 還有眾多轉(zhuǎn)基因食品沒有進行標識;另一方面， 現(xiàn)有的進行了標識的轉(zhuǎn)基因食品，其所作的標識多數(shù)不符合規(guī)范。因此，國家相關(guān)部門應(yīng)在今后加強對轉(zhuǎn)基因食品標識的監(jiān)管工作。

　　第二，強調(diào)公眾對轉(zhuǎn)基因食品的知情權(quán)和選擇權(quán)。公眾對所消費的食品應(yīng)擁有知情權(quán)和選擇權(quán)， 公眾只有充分地獲得知情權(quán)， 才能享有選擇權(quán)， 并最大限度地保護自己的權(quán)益。在目前轉(zhuǎn)基因食品的風(fēng)險和危害尚不明確的情況下， 消費者對其選擇有些茫然難以避免。因此， 政府相關(guān)主管部門應(yīng)提高轉(zhuǎn)基因相關(guān)信息透明性和安全管理的公眾可參與性， 比如在批準轉(zhuǎn)基因生物環(huán)境釋放和商業(yè)化生產(chǎn)時增加公眾聽證的程序。

　　第三，健全轉(zhuǎn)基因食品檢測、評估體系。首先， 建立獨立的權(quán)威檢測機構(gòu)， 對轉(zhuǎn)基因食品進行嚴格的檢測， 保證其質(zhì)量和安全性， 并逐漸形成一個覆蓋全國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)管理監(jiān)督與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。定時發(fā)布轉(zhuǎn)基因食品名錄供消費者參考。其次，嚴格控制轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)、加工、貯運、銷售直到進出口各環(huán)節(jié)， 使安全風(fēng)險降至最低。[6]結(jié)合我國實際， 研制出一套切實可行的轉(zhuǎn)基因食品安全評估體系， 將轉(zhuǎn)基因食品置于規(guī)范化的管理和監(jiān)控之中， 使消費者能放心地消費轉(zhuǎn)基因食品。第三， 要加大執(zhí)法力度。對未經(jīng)申報審批而進行商業(yè)化生產(chǎn)的， 對不執(zhí)行轉(zhuǎn)基因食品標識制度的單位和個人， 應(yīng)承擔相應(yīng)的法律責(zé)任，以保證轉(zhuǎn)基因食品市場健康發(fā)展。

　　六、結(jié)語。

全基因組測序的前世今生

基因組代表了遺傳研究的起點。自從發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)以來，科學(xué)家們一直致力于以精確的方式確定堿基的排列順序。從1965年開始第一個酵母的片段測序到現(xiàn)在，測序的讀長依然不足以覆蓋大多數(shù)物種整個基因組的大小，因此基因組組裝技術(shù)也一直是不斷研發(fā)改進的關(guān)鍵技術(shù)。本文系統(tǒng)的回顧了整個基因組測序相關(guān)的重要技術(shù)、主要里程碑以及當前三代測序技術(shù)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

下圖展示了基因組組裝的各個重要的里程碑。不同的顏色背景分別展示了從最早基于核苷酸的早期測序到基于Sanger的鳥槍法測序，到大規(guī)模的二代NGS測序，再到現(xiàn)在的三代TGS測序的主要組裝成就。歷時13年（1990-2003）耗資30億美元的人類基因組計劃（HGP）毫無疑問加速了基因組組裝的進程，NGS衍生了一系列新穎的應(yīng)用，包括全外顯子組測序、RNA-seq、ChIp-seq、WGBS-seq等等，極大的促進了基因組測序的應(yīng)用。2010年之后，全新的技術(shù)開啟了第三代測序TGS—長讀長測序的時代，長讀長測序極大的增加了基因組組裝的優(yōu)勢，基因組組裝的連續(xù)性大大提高。

TGS的定義可能會有所不同，通常是指無需擴增直接對單個DNA分子進行測序的技術(shù)。這些技術(shù)產(chǎn)生比NGS更長的reads，每個reads可以跨越幾到幾百kbps的長度。10X Genomics linked reads 以及Hi-C等NGS的技術(shù)可以使得基因組組裝連續(xù)度有一定的提升，但是TGS的出現(xiàn)，使得組裝連續(xù)度的提升變得更加容易。

目前應(yīng)用比較多的三代測序技術(shù)，一種是Pacific Biosciences(PaciBio)公司完善和商業(yè)化的單分子實時測序技術(shù)（SMRT）,另一種是Oxford Nanopore Technologies（ONT）公司商業(yè)化的納米孔測序技術(shù)（Nanopore）。SMRT測序技術(shù)應(yīng)用了邊合成邊測序的原理，以SMRT芯片為測序載體，載體上分布上百萬個納米級的零模波導(dǎo)孔（ZMW），每個ZMW中聚合酶捕獲文庫DNA序列，通過熒光激發(fā)dNTP，從而根據(jù)捕獲熒光信號的長短，進行邊合成邊測序。目前SMRT測序有兩種模式，一種是Continuous Long Read（CLR）模式，一種是Circular Consensus Sequences（CCS）模式。CLR的讀長更長，但是堿基測序的錯誤率較高（準確率90%遠低于NGS的99.9%），但是測序錯誤是完全隨機的，CCS模式即利用這種特性，通過自我校正的方法將測序的錯誤率降低到了NGS的水平，與此同時相比CLR犧牲了測序讀長。

納米孔測序使用插入人工脂質(zhì)雙層的轉(zhuǎn)基因細菌納米孔，放置在幾十微米寬的單個微孔中并排列在傳感器芯片上， 當每條單鏈 DNA 穿過一個通道時，它會擾亂流過孔的電流，并由半導(dǎo)體傳感器測量變化。不同的堿基以略微不同的方式破壞電場，記錄的電流變化可以轉(zhuǎn)化為 DNA 序列。ONT可以讀取的長度更長，取決于制備的DNA文庫的大小，但是其堿基的準確率難以校正，測序的錯誤率也較高。

三代測序技術(shù)，由于其超長的讀長，可以有效的跨越基因組中復(fù)雜的區(qū)域，從而顯著提高基因組組裝的質(zhì)量。此外，在二倍體（多倍體）基因組中，TGS可以更容易的生成單倍型的長定相塊，區(qū)分來源于父母本的遺傳信息，避免嵌合的基因組，有助于準確的進行包括高度重復(fù)區(qū)域的長變異、大型的插入缺失、重復(fù)、倒位和易位等結(jié)構(gòu)變異（SV）檢測。同時三代測序還可以通過PacBio的酶動力學(xué)反應(yīng)或Nanopore中的離子電流信號來實現(xiàn)表觀遺傳的測序。

FALCON是PacBio直接開發(fā)并于2013年發(fā)布的基于三代數(shù)據(jù)的De novo組裝軟件，它繼承于分級基因組裝配（HGAP）流程，首先進行序列自身的比對，以校正三代測序的reads準確度，然后使用de Brujin圖（DBG）構(gòu)建重疊群，如下圖所示。FALCON可以識別二倍體序列，可以輸出包含位點變異信息的等位基因序列（alternative contigs / a-contigs）和主要的基因組序列（primary contig / p-contig）。FALCON-Unzip是FALCON的升級版，可以利用初始組裝中鑒定的雜合SNP來獲得高度定相的單倍型，再利用Hi-C數(shù)據(jù)映射到組裝中，利用haplotigs和共有序列，將兩個單倍體完全組裝出來。

Canu是起源于Celera Assember的三代組裝軟件，可以用于PacBio和Nanopore兩家公司得到的測序結(jié)果，其采用Overlap-Layout-Consensus（OLC）的方式進行組裝，即利用長序列與序列之間的交疊進行組裝，主要分為糾錯、修剪和組裝三大步。對于FALCON來說，雖然經(jīng)過組裝之前的糾錯，相比短讀長有比較大的改進，但其組裝出來的單倍型仍然是嵌合的，重復(fù)序列經(jīng)常被折疊到一個序列中，為了解決這個問題，2018年發(fā)布的新版本的軟件TrioCanu可以利用親本信息來完全定相單倍型，其利用父母本的二代illumina數(shù)據(jù)在組裝之前根據(jù)不同的SNP對組裝樣本的序列進行分類，然后進行獨立組裝出兩套來源于親本的單倍型，因此TrioCanu尤其適合于高雜合的基因組組裝。

Canu的計算是比較慢的，HiFiasm是近兩年開發(fā)的一個用于PacBio HiFi reads的快速單倍型解析從頭組裝軟件，它可以在單個機器上多線程運行，在較少的資源消耗下快速完成基因組的組裝，同時也可以在給定親本數(shù)據(jù)的情況下，實現(xiàn)子代來自不同親本的單倍體組裝。但是其單倍型分型的準確性略差于TrioCanu。

組裝結(jié)果的準確性，計算工作的優(yōu)化都是組裝需要考慮的方面，目前已開發(fā)出多種從頭組裝的軟件，除以上介紹的軟件外，還有Wtdbg2、Flye、Peregrine、Shasta等等，這幾個軟件的速度都比較快，但是其組裝質(zhì)量可能沒那么準確。所有的基因組組裝方法和軟件都有優(yōu)點和缺點，實際應(yīng)用中可以考慮實際組裝物種的情況，以及測序策略、組裝目標，綜合考量選取準確優(yōu)秀的組裝軟件。

對于大基因組來說，即便長讀長的reads也不能跨越整條染色體序列，需要其它連鎖信息來定位和排序組裝的重疊群，以將基因組組裝提升到支架（Scanfold）水平。Bionano光學(xué)圖譜是一種單分子DNA技術(shù)，該方法基于DNA標記，生成遺傳光學(xué)圖譜，然后結(jié)合初始組裝的重疊群，可以進一步對重疊群進行定相和排序，產(chǎn)生更長的支架。除此之外，Bionano光學(xué)圖譜還可以用于SV和甲基化的分析。

另外一種定向和排序重疊群的技術(shù)是基于染色體構(gòu)象捕獲（3C）的技術(shù)（Hi-C）。Hi-C技術(shù)首先使用甲醛將染色體空間構(gòu)象固定之后，再利用限制性內(nèi)切酶處理DNA，并重新連接空間上臨近的DNA分子，該技術(shù)利用基因組的空間信息，組合重疊群以及支架將其分配到染色體水平。Hi-C目前是在大基因組中實現(xiàn)染色體水平支架的唯一方法，但往往不如Bionano支架那么保守，染色質(zhì)不可預(yù)測的折疊導(dǎo)致染色體遠處區(qū)域的相互作用，可能導(dǎo)致組裝錯誤，例如人工倒位、同一染色體內(nèi)的支架錯位或不同染色體的支架錯配。綜合利用不同的技術(shù)可以更好地糾正這些錯誤，甚至可以獲得整個染色體的端粒到端粒組裝 。

基因組組裝的方式一直在不斷創(chuàng)新、優(yōu)化。通過不斷改進現(xiàn)有技術(shù)并引入全新的 DNA 測序方法和生物信息學(xué)工具，組裝的質(zhì)量一直在提升。NGS 引入的高通量能力和 TGS 提供的更高質(zhì)量序列，最終使復(fù)雜的基因組也可用于全基因組研究。人類遺傳學(xué)研究，包括人口基因組學(xué)、遺傳疾病定位和診斷、個性化醫(yī)療計劃、癌癥研究和產(chǎn)前檢測，已經(jīng)受益于過去十年基因組測序和組裝的進步。同樣，這些方法越來越多地用于非模式生物以了解生態(tài)和進化過程。對參考基因組測序和組裝的承諾現(xiàn)已從單一物種項目擴大到多物種協(xié)調(diào)工作，旨在使用 NGS 和 TGS 方法組合為大多數(shù)生物體產(chǎn)生高質(zhì)量基因組的項目目前正在進行中。

Giani AM, Gallo GR, Gianfranceschi L, Formenti G. Long walk to genomics: History and current approaches to genome sequencing and assembly. Comput Struct Biotechnol J. 2019 Nov 17;18:9-19. doi: 10.1016/j.csbj.2019.11.002. PMID: 31890139; PMCID: PMC6926122.

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