九酷娱乐|CRISPR为何成为争议的漩涡,从救命神药到“基因编辑婴儿”
2020年诺贝尔化学奖授予了埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(EmmanuelleCharpentier)和詹妮弗·杜德纳(JenniferAnneDoudna) , 获奖原因是开发了一种基因编辑的方法 。
上一次这个名字进入大众视野 , 还是2018年11月的“基因编辑婴儿” 。
基因编辑技术是什么?
是谁发明了这个相当于金矿的技术 , 又是谁让它熠熠生光?为什么中间出现了利益之争?卡彭蒂耶、杜德纳和华人科学家张峰 , 有过怎样的较量?
这些问题 , 将在本文一一解答 。
如果盘点一下生命科学最近五年的大新闻 , 有一个词是无论如何也绕不过去的 , 那就是“基因编辑” 。
离我很远 , 不明觉厉 , 偏偏又经常听说——这也许是一般人对基因编辑的几个印象 。 抛开媒体的种种称赞反思深刻批判不谈 , 咱今天就事论事地来讲讲 , 这基因编辑究竟是个什么东东 , 又能带给我们些什么西西?
基因好好的 , 为什么要被编辑?
如果你想了解汽车某个零件的功能 , 你会怎么做?最简单粗暴的办法就是把这个零件拆了 , 改了或是多装几个 , 看看汽车会出现什么变化 。
研究基因的过程差不多也是这回事:将生物的基因序列做某种改造 , 看看生物会因此出现什么变化 , 从而了解那个基因可能的功能 。
把基因拆了、改了之类的操作 , 就可以叫做“基因编辑”
。
不过 , 想拆螺母只要找个扳手 , 而编辑基因可就
艰难
多了 。 基因是潜藏在细长DNA链中的一段段序列 。 对于包括人类在内的多细胞生物来说 , DNA被细胞层层叠叠的膜结构保护着 , 还有非常严谨的DNA修复机制应变 。 可以想象 , 细胞当中的DNA犹如一个身处于城堡之中的“小公举” , 身边还有一大堆仆从侍卫保护 , 想对它做什么手脚 , 并不简单 。
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因此数十年来 , 科学家一刻也没有停止过寻找更高效的基因编辑工具 。
派往基因的“特务”
经过仔细研究 , 科学家发现 , 那保护DNA的堡垒里安保人员虽多 , 但好在智商捉急 。 比如当基因受到损伤的时候 , 负责具体修复工作的蛋白质只是在细胞里拉一段DNA过来跟损伤的DNA比对一下 , 如果两者长得差不多 , 拉来的那段就被当做模板拿去修复了 。
上世纪八十年代 , 奥利弗·史密斯(OliverSmithies)等科学家就想了一招:故意塞给细胞一堆“假模板” 。 他们首先根据需要人工合成一些DNA , 并且故意把这些DNA序列设计得和某个基因的序列有点像 , 然后将它们塞到细胞里面去 。 细胞果然没让人失望 , 真的就
拿“假模板”张冠李戴地修复了真的基因 , 结果把基因“修复”成了科学家所希望的样子
。
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奥利弗·史密斯(OliverSmithies) , 遗传工程的奠基人之一 , 他也因此分享了2007年的诺贝尔生理或医学奖 。 图
这种被称为“同源重组”的技术差不多就是最原始的“基因编辑” 。 只不过 , 这种“基因编辑”的前提是目标基因要自己出现损伤并启动细胞的修复机制 。 然而 , DNA本就被重重保护 , 难得出现一丢丢损伤 , 你还要这损伤刚好出现在某个基因上 , 这种事可遇不可求呀 。
不过 , 科学家的服务向来贴(xie)心(e):你细胞的DNA不容易受损伤 , 我就帮你受伤嘛——送个“特务”去细胞里搞破坏就是了 。 可难的是得让这特务只破坏科学家希望他破坏的基因 , 而不伤无辜吃瓜基因分毫 。 这样高素质的特务 , 当时科学家费了老鼻子劲在自然界中找了二十几年也没找出来 。
到了21世纪初 , 他们心一横想 , 既然世上没有 , 那干脆人工造好了 。 于是 , 两个“
人造特务
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