北京时间10月7日下午5点45许,年诺贝尔化学奖揭晓。
法国生物化学家埃马纽埃尔·沙尔庞捷(EmmanuelleCharpentier)美国生物学家詹妮弗·杜德纳(JenniferDoudna)因对新一代基因编辑技术CRISPR的贡献,摘得今年的奖项。
什么是CRISPR基因编辑
CRISPR可以说是目前为止 的基因编辑机制之一。虽然它听起来特别黑科技,但是这种神奇的系统,在某些细菌的免疫系统中,本来就天然存在着。
当细菌们遇到病毒入侵的时候,它们的体内会被注入病毒的DNA。这对细菌来说是致命的。因此,一旦被入侵,细菌就会想尽办法消灭敌人。
这时候,细菌们会像电影里的特工一样,快速地在自己的数据库中识别出通缉犯——也就是病毒的DNA,并把这个通缉犯的信息输入到一个导航系统里。
同时,细菌还会派出一位杀手:一个胖胖的蛋白质(Cas9),让它在 时间,带着导航去抓通缉犯,并把通缉犯,也就是病毒的DNA,无情地一刀剪断。
这样,细菌的小命就保住了。以上就是CRISPR系统在自然界的工作原理。
而在人类文明中,通过操纵CRISPR这把基因剪刀,科学家们不仅可以对基因进行人为的剪切或修改;而且还可以极其 地改造任意一段基因。
比如这种小老鼠,只要对它7号染色体上的一个基因(Tyr)做一点小小的改变,本来应该是黑色的小老鼠,就会长出白色的毛来。
而通过改造一种蚊子的基因,科学家们可以有效抑制疟疾的传播;此外,还可以对植物的基因进行改造,改良品种,提高产量。
年,一位叫元磊的华人科学家还发现,CRISPR系统里那个胖胖的蛋白质,除了可以做剪刀杀手之外,竟然还能做快递小哥。刚才我们已经说了,这个蛋白质,在正常情况下,会随身带着导航,去把通缉犯给一刀剪断。但如果科学家命令它不能杀死通缉犯,而只是按照人的指令,去给特定目标传递信息呢?比如“打开A基因”、“关闭B基因”、“癌细胞去死”等等。
那么现在,这个蛋白质,实际上就变成了给人类跑腿儿的使者。这么一来,人类甚至都可以直接和癌症对上话了。
来源:知乎
作者:BOOK思议
CRISPR基因编辑技术的应用
基因编辑神器CRISPR被认为是遗传研究领域的革命性技术;科学家用它来编辑农作物、家畜甚至是人类胚胎。一些公司如雨后春笋般出现,开发基于CRISPR的基因疗法。
有科学家表示,此类疗法的进行或许将勾勒CRISPR的应用场景,即CRISPR成分能被直接注入眼睛等器官,或者细胞能从人体移除并在实验室中进行基因改造后被放回体内。
虽然将酶和引导性RNA送入很多其他组织将是一项更大的挑战,但研究人员希望有一天这项技术能被用于解决更广范的遗传疾病。
来源:每日医线