错配引物的人工造物力：迈克尔·史密斯寡核苷酸定点诱变化腐朽为神奇

在20世纪70年代末之前，遗传学家想要获得突变体，只能依靠X射线轰击或亚硝酸盐、EMS等剧毒诱变剂进行全基因组“地毯式轰炸”，随后在数以万计的菌落中大海捞针，完全无法人为控制突变的具体位点。加拿大不列颠哥伦比亚大学的迈克尔·史密斯提出了一个在当时被斥为“天方夜谭”的狂想：如果用人工合成的短寡核苷酸作为引物，故意在中间留一个错配碱基，能不能直接骗过聚合酶合成出目标突变？

史密斯选用单链环状φX174噬菌体DNA为模板，在试管中让携带单个A→G错配的合成引物在低温下勉强退火贴合，随后加入DNA聚合酶I大片段与DNA连接酶，以dNTP为原料体外延伸并封闭成双链闭环杂合质粒。当他将这些质粒转入大肠杆菌后，细胞自身的复制机制分别以两条互补链为模板分离繁殖，成功诞生了人类历史上第一批百分之百符合预设图纸的纯合突变噬菌体！

这项开创性的定点突变技术直接催生了现代蛋白质工程，史密斯因此荣获1993年诺贝尔化学奖。