《上帝的手術刀:基因編輯簡史》

????????本書的作者王立銘,是浙江大學生命科學研究院的教授。本書大致可以分為三部分。1.我們先要了解基因編輯到底是怎么回事;2.如果理論上完全可行,那進行基因編輯還有哪些困難;3.如果人類真的揮起了上帝的手術刀,那這個技術的未來會怎樣。

????????生物學家最開始預言基因編輯的應用場景,是治療疾病。疾病是環(huán)境和基因共同作用的結果?;蚓庉嬋蝿盏膶崿F(xiàn)分三步:定位、剪切、縫合。首先這個定位問題就很難,人類基因組里有30億個堿基。這個堿基,你可以理解成是組成 DNA 的小單元??茖W家發(fā)現(xiàn)了一種叫“鋅指蛋白”的東西。這種蛋白因為當中含有鋅元素、形成的結構很像手指而得名。在不同的鋅指蛋白當中,就有不同的 DNA 識別模塊,想要定位哪段 DNA 序列,我們就相對應地排出一串鋅指蛋白就行了。這種精準定位的能力,是整個基因編輯的基石??茖W家又將這種限制性內切酶負責切割的部分和“鋅指蛋白”連在一起,導航儀和剪刀連在了一起,它被命名為“鋅指核酸酶”。鋅指核酸酶找到位置進行剪切后,細胞自己就能完成縫合的任務。

????????鋅指核酸酶之所以沒在歷史上大放光彩,就是因為一家名不見經傳的小公司(圣加盟公司),居然默默包攬了所有跟當時核心技術有關的專利和人才,這次的壟斷延緩了整個基因編輯領域的進步。

????????后來又引入了神話蛋白,CRISPR/cas9,鋅指蛋白識別目標的效率是1:30,神話蛋白的效率是1:102,而 CRISPR/cas9 的效率是1:1。此外,CRISPR/cas9和神話蛋白一樣,是可編程的??梢匀斯そM裝,科學家就能做到讓它指哪打哪。并不是一個新技術出現(xiàn)就一定會比一個舊技術要好,研究人員還要考慮很多的問題。比如:1.要考慮這個工具是不是成熟、是不是安全,用在人身上有沒有可能有未知的不良效果。2.研究者還要考慮專利和授權的問題,哪個技術更容易獲得授權。3.研究者還要考慮哪個技術如果開發(fā)了相應的應用,更容易建立自己的專業(yè)壁壘,在商業(yè)上走得更遠。文中還說了人類胚胎上的基因編輯改造,這樣在一個可能不會患艾滋病的小孩身上,收益太低。由于脫靶效應,它有可能會造成其他的一些影響,而這種影響是未知的。

上帝的手術刀
HW
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