基因編輯的入門讀物
周一英國授予科學(xué)家改變胚胎基因用于不孕癥研究的許可,這引發(fā)了備受爭議的技術(shù)在白熱化的聚光燈下。但它是什么?基因編輯是基因組分子水平的直接手術(shù)修飾,是每個動物或植物的基因藍(lán)圖。它比傳統(tǒng)的選擇性育種或早期的基因工程技術(shù)精確得多。
基因編輯已被廣泛用于增加糧食作物或牲畜的理想特性,以及用于研究疾病的實驗室動物,中國研究人員去年宣布他們操縱了非生存人類胚胎的基因組,尋找糾正罕見疾病的方法。致命的血液病。英國是允許科學(xué)家改變?nèi)祟惻咛サ南乱粋€國家 - 僅限于研究不育和流產(chǎn)的原因。
研究中使用的胚胎是那些被摧毀的胚胎,由接受體外受精(IVF)治療且不需要它們的夫婦捐贈。新的授權(quán)要求這些胚胎在14天內(nèi)銷毀。許多科學(xué)家對決定為該技術(shù)建立監(jiān)管框架表示歡迎,但其他科學(xué)家表示擔(dān)心有一天基因編輯可能會被用來制作具有選定身體或智力特征的“設(shè)計師嬰兒”。
有幾種形式的基因編輯,所有這些都涉及基因片段的刪除或添加。
人類基因組由長串DNA組成,其由特定順序的化學(xué)“字母”A,T,G和C(腺嘌呤,胸腺嘧啶,鳥嘌呤和胞嘧啶)的約30億個“堿基對”組成。
這些包含約20,000至25,000個基因。
擺弄進(jìn)化
基因編輯可以使用分子“剪刀”在精確位置刪除或插入DNA片段,如更改電影序列或使用文字處理軟件中的“查找和替換”功能。
這使得研究人員可以“敲除”導(dǎo)致疾病的基因(例如某些形式的癌癥或Tay-Sachs,這是一種非常罕見的破壞神經(jīng)細(xì)胞的疾病),或修復(fù)自然發(fā)生的突變。
今天使用的編輯方法分為兩大類。在第一種情況下,工程改變僅持續(xù)生物體的生命,第二種傳遞給下一代。
最新技術(shù) - 它的首字母縮寫詞CRISPR / Cas9--已經(jīng)迅速占領(lǐng)了該領(lǐng)域,因為它更便宜且使用起來更簡單。它也是最適合編輯仍在發(fā)育的胚胎的基因組的一種。
但是這種所謂的“種系修飾”意味著如果胚胎被允許生存并成為成年人,DNA會發(fā)生變化,會傳遞給它的后代,從而有效地修補(bǔ)進(jìn)化過程。
CRISPRs-“聚集在一起的有規(guī)律的散布的短回文重復(fù)序列” - 是一種在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的免疫防御系統(tǒng),可以預(yù)防病毒。
相對于其他方法,它們可以很容易地設(shè)計到應(yīng)該在基因組中斷的確切位置。
一旦DNA序列被破壞,科學(xué)家就可以觸發(fā)兩種修復(fù)機(jī)制中的一種。人們需要使用DNA片段作為模板 - 包括要插入的新序列 - 用于修復(fù)。
另一個不需要模板,只需修補(bǔ)基因組中的破裂。
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