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CRISPR-Cas的前世与今生 已有2人参与
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一位城市（细菌）的警察，第一次城市被入侵认住了疑犯的脸（病毒的序列）；第二次发现疑犯以后，就拿着疑犯的照片（crRNA）找人，找到了就（用核酸酶）把人家给剪了（字面意思的“剪了”）。 而CRISPR-Cas系统则是这样的一位守护者！ 而在去年（2017年）《Science》评出的年度“十大科学突破”就有以CRISPR系统的2.0版本——碱基编辑以及相关的基因治疗 前世 = Previosly = 上世纪末，基因工程开始兴起，各种基因编辑技术得到了提高，比如锌指、TALENs。但是这两种技术都有明显的局限性。打个比方，在开封菜·锌指和金拱门·TALENs，你只能买到已经搭配好的汉堡包（碱基序列）；但是在陕北味·CRISPR，你可以定制汉堡，喜欢怎么搭配酱料都可以。 早在1987，日本微生物学家石野良纯（Yoshizumi Ishino）在给大肠杆菌测序的时候，意外发现间隔串联重复（5个）的DNA片段，每个重复片段含有特殊（对大部分人都难以理解的）结构。但当时人们对这种结构一无所知。 90年代，各国研究人员先后在各种细菌和古细菌的基因组里发现这种特殊的但是对于普通人来说没什么用的序列。 2001年，荷兰乌得勒支大学杨森（Ruud Jansen）正式把这种结构命名了，叫做 CRISPR序列。而且他还发现许多与之相关的核酸酶，统称为另一个我们熟悉的词——Cas，从而确定了CRISPR-Cas系统。 2011年，揭示了CRISPR-Cas系统的分子机制：当首次被病毒侵染，细菌会将一段外源基因的序列整合到自己的CRISPR；当第二次被入侵，CRISPR会转录翻译出含有与外源基因匹配的序列的crRNA，当crRNA与病毒识别后介导核酸酶结合并切割，从而形成一个自我保护的机制。 2013年，来自加州大学伯克利分校Jennifer A. Doudna和Jillian F. Banfield发现CRISPR-Cas系统可以高效地编辑基因。随后华人科学家张锋将CRISPR-Cas系统的技术成功应用于小鼠细胞及人类细胞，并实现了基因编辑。 小视频教你剪基因 今生 = Today = 2017年10月，张锋教授在《Science》上发文介绍CRISPR的一个新系统——”REPAIR”，它能高效地修复RNA，矫正RNA上的错误信息，从而合成正确的蛋白质，达到治疗疾病的效果。为治疗帕金森等疾病的研究带来新希望。 Science的报道 如今为了让CRISPR技术更加高效，改造CRISPR也是一个热门课题。 去年10月，在《Nature》上，David Liu教授实验室主导开发出了一个新的基因编辑系统——新型腺嘌呤碱基编辑器 (ABE)，实现了在不依赖DNA断裂的情况下就能够将DNA中的碱基进行替换。这意味着研究人员现在可以尝试纠正超过一半的人类遗传性疾病！相比与更传统的CRISPR，它效率更高，也更少错误。（这就是去年《Science》评出来的年度突破之一） 基因编辑，除了在实验室的研究以外，它也能投入到实际的应用中。 ①世界上2%的人对鸡蛋过敏，但我们大多数的疫苗由鸡蛋产生。用CRISPR改造的鸡蛋，会剔除掉致人过敏的4种蛋白质； ②农业制药（利用家养动物制作药物）：06年，欧盟、FDA批准通过一种乳汁分泌抗凝蛋白的山羊； ③家畜改造：生产出抗瘟疫的猪； ④病媒控制：改造出抗疟疾、登革热的蚊子； ⑤宠物改良：培育特定颜色、花纹的锦鲤 除了编辑基因，CRISPR-Cas系统真正的力量是在探究基因组的作用机制，我们可以更好地理解生命发育代谢的分子机制，从而治疗疾病，甚至是编辑人类胚胎。 点击查看源网页 在CRISPR的世界里遨游的科学家 不得不说： 基因编辑使得未来充满无限可能！ |
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