基因編輯大多采取的辦法是由一個(gè)剪切的“手術(shù)刀”(限制性?xún)?nèi)切酶),找到基因組的特定位置,,然后開(kāi)始切除,、黏貼等等各種編輯操作,就如同在WORD文檔中進(jìn)行“查找替換”,。
石家莊這個(gè)城市也許注定會(huì)被寫(xiě)進(jìn)現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展史。目前最熱門(mén)的基因編輯技術(shù)CRISP的重要發(fā)明人張鋒出生在這里,而一種新的被認(rèn)為可以作為CRISP的強(qiáng)有力補(bǔ)充,,甚至直接取而代之的基因編輯技術(shù)NgAgo-gDNA也誕生在這里,。就在5月2日的《自然生物技術(shù)》上,河北科技大學(xué)副教授韓春雨發(fā)表了他的這項(xiàng)新的基因編輯技術(shù),。
自從認(rèn)識(shí)到遺傳物質(zhì)是DNA,,而堿基的不同排列順序產(chǎn)生了萬(wàn)千物種與人生百態(tài),人們就曾經(jīng)有個(gè)夢(mèng)想,,可否通過(guò)編輯堿基的序列去改變物種,,改變那些過(guò)去認(rèn)為源自祖先、亙古不變的特質(zhì),。
自三年多前CRISP問(wèn)世,,這項(xiàng)足以編輯基因組的技術(shù)產(chǎn)生了各種各樣的應(yīng)用,用這種方法,,可以輕易地涂改某項(xiàng)致病基因,,改善某種動(dòng)植物的性狀,這其中也不乏引發(fā)生命倫理學(xué)地震的研究,。2015年,,《自然》雜志報(bào)道了中國(guó)廣州的幾個(gè)科學(xué)家編輯人類(lèi)胚胎基因組的一項(xiàng)研究;今年4月,,另一組廣州科學(xué)家的另一例人類(lèi)胚胎基因組編輯操作發(fā)表在了一本影響因子不超過(guò)2的學(xué)術(shù)期刊上,,受到了一系列影響因子超過(guò)30的頂尖科學(xué)期刊的關(guān)注。在一篇文章中,,《紐約客》直稱(chēng)張鋒為“基因駭客”,。
張鋒1981年出生于石家莊,11歲那年隨母親赴美,,全獎(jiǎng)進(jìn)入哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)和物理學(xué),,期間跟隨知名華人科學(xué)家莊小威做過(guò)研究,后來(lái)到光遺傳學(xué)主要發(fā)明人之一卡爾·戴瑟羅特在斯坦福大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,,目前就職于一個(gè)科研經(jīng)費(fèi)和研究人員都可以在美國(guó)排到前列的研究機(jī)構(gòu),。
留著光頭辦公室里放著微波爐的韓春雨并沒(méi)有張鋒那樣金光閃閃的簡(jiǎn)歷,不過(guò),,他同樣受過(guò)正規(guī),、扎實(shí)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練。出生于1974年,,本科畢業(yè)于河北師范大學(xué),,韓春雨在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院取得了碩士學(xué)位,在中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)獲得博士學(xué)位,。2006年,,韓春雨離開(kāi)北京,至河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院任教,。他所在的院系目前還沒(méi)有碩士點(diǎn),,所以,,與他一起工作的學(xué)生,都只是碩士生,。在他的實(shí)驗(yàn)室,,離心機(jī)是“飛鴿牌”,“與國(guó)內(nèi)某自行車(chē)品牌相同,,從0加速到12000轉(zhuǎn)大概需要1分鐘的時(shí)間,。”在那里,,韓春雨和他的兩個(gè)主要學(xué)生一起完成了相關(guān)的試驗(yàn),。
文章中作為第一作者的學(xué)生,高峰兩年前就已從河北科技大學(xué)碩士畢業(yè),,沒(méi)有去找工作,,也沒(méi)有申請(qǐng)讀博,就一直留在韓春雨實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)工作,。為了省錢(qián),,高峰睡在實(shí)驗(yàn)室,這一情景與他的導(dǎo)師韓春雨當(dāng)年博士畢業(yè)后留在協(xié)和繼續(xù)科研工作有著驚人的相似,。
韓春雨他們發(fā)明的新基因編輯工具與CRISP類(lèi)似,,卻也有些重要的不同。CRISP編輯的是RNA,,而新方法可以直接編輯DNA,。CRISP的識(shí)別位點(diǎn)需要19個(gè)配對(duì)的堿基,而新方法的結(jié)合點(diǎn)有24個(gè)堿基,,比CRISP要長(zhǎng)5個(gè),,精確度可以提高1024(4的5次方)。因?yàn)橐恍└鼜?fù)雜的原因,,“從理論上說(shuō),,NgAgo的脫靶率更低”。
對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù)與CRISP的優(yōu)劣,,有國(guó)內(nèi)生物行業(yè)的媒體評(píng)價(jià)認(rèn)為:“該成果核心為一項(xiàng)替代目前通用的Cas9的基因組編輯新技術(shù),,這一成果打破了國(guó)際基因編輯技術(shù)的壟斷?!倍晃幌嚓P(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家的評(píng)價(jià)則更客觀,,“由于這兩種酶(切刀)有不同的特性,他們以后可能各有應(yīng)用,。”
(部分內(nèi)容參考了《知識(shí)分子》及其他相關(guān)媒體的報(bào)道,。)