真菌性脑膜炎

注册

 

发新话题 回复该主题

2015,科学大不同 [复制链接]

1#
白癜风的症状是什么

12月17日,《自然》杂志发布年“十大科学发现”,宇宙探测、人类起源、埃博拉、大脑研究继续榜上有名,CRISPR毫无悬念地独拔头筹。世界在变,无论好与坏,人们都已置身其中。

No.1CRISPR“独”领风骚

年,当一家酸奶公司报道某种细菌具有不可思议的病*防御功效之时,人们认为这无异于天方夜谭。年,科学家逐渐承认并接受这一事实。年,科学界迈出关键性第一步。年,该领域呈现出急速井喷式繁荣场景。如今,它已蜕变成熟并创造出“分子奇迹”,不止物理学领域,全球的目光都被这种基因组编辑技术——CRISPR(规律成簇间隔短回文重复)——凝结于一身,毫无悬念地占据《自然》杂志年度十大突破鳌头。

这并非CRISPR上演的“处子秀”。实际上,年和年,它就曾两度登榜,关键的不同之处在于,那都仅是与其他基因组编辑技术的合力战果。由它缔造出的两项成果备受瞩目:一是使人类得偿所愿,终于借助“基因驱动”方法消灭害虫或由其携带的疾病;二是,首次实现自主编辑人类胚胎DNA,博彩各界热议。每一项成果的发布无不令科学*策制定界震撼,频发的人类胚胎研究事件还直接促成年12月在美国华盛顿召开国际人类基因编辑峰会。峰会面临的是扶正抑或祛邪的重大抉择:是修正人类精子、卵子或早期胚胎携带的疾病基因,还是强健防御工事。

CRISPR到底有何妙处?与用于人工改造蛋白的锌指核酸酶、转录激活样效应因子核酸酶等竞争技术相较,它可以精准变更选定的DNA序列,迄今已有数家公司着手开展以治疗攻坚为目标的临床试验。率先研发出锌指核酸酶的美国犹他大学戴纳·卡罗尔坦承,CRISPR技术简易、价廉,同时带来“基因靶向民主化”。援引近期美国斯坦福大学生物伦理学家汉克·格里利在《纽约客》发表的观点,他将CRISPR比作福特T型车:远远迥异于第一代汽车,生产简便、性能可靠、价格合理的突出特质改变了世界。“任何一家分子生物实验室争相上马CRISPR,唯恐屈居人后。”作为证实可有效编码人类及其他真核细胞基因的开拓者,美国哈佛大学遗传学教授乔治·丘奇如是说。

据非营利组织Addgene介绍,环状DNA分子包含大约5万个质粒,相关遗传密码符合CRISPR的两个基本组成,“指导RNA”用于靶向特定DNA序列和DNA剪切酶或核酸酶,目前最为常用的是Cas9技术。“它越来越像聚合酶链反应,迟早迟晚被研究者收入常用工具箱。”美国加州大学伯克利分校生化学家珍妮弗·杜德娜的团队,携手德国普朗克病*感染研究所马纽埃尔·卡彭蒂耶领先的研究小组,在全球首次报告CRISPR可特异性剪切目标DNA片段。

她们的研究还得出一个令学界震惊的结论——细菌具有病*记忆功能。为再探究竟,研究者陆续发现,既往感染的残余基因可被穿插其间并重复细菌DNA序列,CRISPR得名于此。病*碎片无疑演变成为一座感染记忆库:藉此,细菌创建出可在切碎核酸酶携带的病*基因前揪出返归病*DNA序列的“指导RNA”。一旦彻底解决机制阻碍,杜德娜、卡彭蒂耶及其他研究者必将直捣更高级别器官组织的编辑DNA探索。

应用的洪流已势不可挡。CRISPR主导的基因驱动成为现实佼佼者,个中凶险也悄然暗涌。年,伦敦帝国理工学院进化生物学家奥斯汀·伯特就曾预见,如果将一个携带特定性状的基因加载至“自私”DNA分子,或可实现一条染色体从某一位点到另一位点的自我复制进程。一旦呈水波涟漪之势,这最终将改写全人群的传代遗传规律。年早些时候,美国的研究团队借助CRISPR手段已逼近目标,然而他们更显远见卓识。

选用一种被烙印着厄运标签的所谓“突变链反应”,研究者如期在实验室培育的果蝇体内实现色素沉着性状的子代传递,成功率高达97%。随即,他们与其他研究组联手在实验室的蚊种群创建出基因驱动程序,借由基因播散途径,得以防治昆虫携带疟疾病原。仅数周后,抗疟疾的转基因蚊种孵育成功,伯特及其同事则发出警告,同样的基因还可能导致女性不孕,人类灭亡之日或也为期不远。事关各方获益与生态威胁的一场激辩愈演愈烈,该不该将此类昆虫释放至自然环境,基因驱动是否会扰乱亚洲鲤鱼、甘蔗蟾蜍等入侵物种,抑或能否与致莱姆病等其他动物病原菌一搏高下。

在其他实验室里,基因工程动物和植物层出不穷:肌肉发达的小猎兔犬,抵抗数种病*侵袭的猪,广泛抵御真菌袭击的小麦……,适于长期存储的西红柿、无过敏源花生、更易于普及的生物燃料也将很快惠及人们的生产生活。只要操控得当,CRISPR可以做到丝毫无任何外源性DNA隐患,因为它业已与依赖外源性DNA参与的早期转基因生物大相径庭。

一切还远非如此。“死亡”Cas9问世,意味着科学家不仅完全有能力彻底卸载CRISPR的DNA切割活性,而且能够保全它的序列查找天分。被黏附特定分子的Cas9和CRISPR,转瞬间又可变身为一个多功能、精准送达的运输工具。截至目前,不止一两家研究小组配备了负载各种调节因子的“死亡”Cas9,控制几乎所有基因开关、敏锐调节基因活性不再是天方夜谭。年报道的一项试验中,CRISPR领域先锋人物者之一美国麻省理工学院张峰领导的研究团队锁定了2万个人类已知基因,从中甄别出数个能让黑色素瘤抵抗癌症治疗药物的基因。

CRISPR在生物医药领域才刚刚着陆。临床研究者寄希望于它能从组织水平根治癌症及其他疾病,并使人类移植动物器官这一濒危夙愿重获新生。不少人对潜伏于动物基因组的逆转录病*对移植受体的伤害惶惶不安,这一顾虑或可止步于年:研究人员一举从实验猪基因组中剔除了62份逆转录病*DNA拷贝。

国际人类基因编辑峰会也

分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题