业界 互联网 行业 通信 科学 创业

“基因剪刀”真有这么厉害吗?

来源: 光明网 2020-07-23 09:25:11
A+ A-

剪掉艾滋病病毒基因、编辑RNA、改进癌症免疫疗法、应对抗生素耐药性……基因剪切这把神奇的“剪刀”正逐渐走进我们的生活,那么这项听起来无所不能的技术,真有这么厉害吗?

要说基因剪切这项技术,我们需要先来了解下人体的构造。人体由无数个细胞组成,细胞内部存在着可以控制我们遗传性状的基因,它们被层层保护着,犹如身处于城堡中的小公主,所以想要突破重围,编辑基因可不是一件简单的事。

虽然不易,但是细菌为我们提供了一种神奇的“武器”,它的基因组内有一个用来储存病毒资料的库房——CRISPR。CRISPR虽然看起来像是普普通通的DNA序列,但它包含许多个间隔区,相当于一块块挡板,可以把不同的病毒DNA隔开。除此之外,细菌内还有一个“剪刀工厂”,也就是Cas。它们负责生产各种Cas蛋白质,并对入侵细菌的病毒进行“全身安检”,一旦查到“非法信息”,Cas蛋白就会跑出来剪断它的DNA,然后把其中一小段带回资料库里储存起来。而被剪下来的这段DNA会转录成RNA,与另一把“剪刀”结合,当同样的病毒再次进攻时,它们就可以迅速匹配到敌人,消灭入侵者。形象地说,整个过程与警察通过信息比对抓获犯罪分子是差不多的原理。

前几年,科学家挑选了其中一种“剪刀”——Cas9。Cas9蛋白能在CRISPR资料库的指引下切割特定位点的DNA,从而实现对DNA的定向修改,比如敲除坏的基因,添加好的基因。CRISPR/Cas9是二十一世纪一项重大的科学突破,由于我们每个人身上都携带有诸如癌症以及糖尿病等疾病相关的基因,而普通人最常见到的基因缺陷就是遗传疾病,如血友病、白化病。。。(举几个例子是不是好一些)这些因基因突变而导致的疾病对人类而言就像是无法解除的魔咒。所以,这项技术在医学领域有着极大的应用前景。

目前这项技术还有许多不成熟的地方,它可能会导致基因组目标点位附近大量DNA缺失和重组,从而造成实验结果解释混乱。此外,由此带来的伦理上的问题也有待讨论。

未来“基因剪刀”将何去何从,我们拭目以待。

剪掉艾滋病病毒基因、编辑RNA、改进癌症免疫疗法、应对抗生素耐药性……基因剪切这把神奇的“剪刀”正逐渐走进我们的生活,那么这项听起来无所不能的技术,真有这么厉害吗?

要说基因剪切这项技术,我们需要先来了解下人体的构造。人体由无数个细胞组成,细胞内部存在着可以控制我们遗传性状的基因,它们被层层保护着,犹如身处于城堡中的小公主,所以想要突破重围,编辑基因可不是一件简单的事。

虽然不易,但是细菌为我们提供了一种神奇的“武器”,它的基因组内有一个用来储存病毒资料的库房——CRISPR。CRISPR虽然看起来像是普普通通的DNA序列,但它包含许多个间隔区,相当于一块块挡板,可以把不同的病毒DNA隔开。除此之外,细菌内还有一个“剪刀工厂”,也就是Cas。它们负责生产各种Cas蛋白质,并对入侵细菌的病毒进行“全身安检”,一旦查到“非法信息”,Cas蛋白就会跑出来剪断它的DNA,然后把其中一小段带回资料库里储存起来。而被剪下来的这段DNA会转录成RNA,与另一把“剪刀”结合,当同样的病毒再次进攻时,它们就可以迅速匹配到敌人,消灭入侵者。形象地说,整个过程与警察通过信息比对抓获犯罪分子是差不多的原理。

前几年,科学家挑选了其中一种“剪刀”——Cas9。Cas9蛋白能在CRISPR资料库的指引下切割特定位点的DNA,从而实现对DNA的定向修改,比如敲除坏的基因,添加好的基因。CRISPR/Cas9是二十一世纪一项重大的科学突破,由于我们每个人身上都携带有诸如癌症以及糖尿病等疾病相关的基因,而普通人最常见到的基因缺陷就是遗传疾病,如血友病、白化病。。。(举几个例子是不是好一些)这些因基因突变而导致的疾病对人类而言就像是无法解除的魔咒。所以,这项技术在医学领域有着极大的应用前景。

目前这项技术还有许多不成熟的地方,它可能会导致基因组目标点位附近大量DNA缺失和重组,从而造成实验结果解释混乱。此外,由此带来的伦理上的问题也有待讨论。

未来“基因剪刀”将何去何从,我们拭目以待。

责任编辑:kj005
文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com
点击查看全文(剩余0%)

相关新闻

精彩推荐