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crispr到底是啥玩意儿?时间:2016-01-28

参加朋友聚会,最令人沮尬的事莫人眉色舞地完故事,一群人声大笑,而只有你一个人在人群中不得要、不知所云、不知所措,也不知是否热闹一起着笑笑。或者,你有一个自认为很好笑、很机智的故事,急于与人分享,在好不容易到你得到几个人的注意力开始你的故事,不料你的故事完了,你期待的效果却没有出,不但没有人笑,反而每个人上充迷惑和茫然。前几天在朋友圈转发了一个介绍科学界一很重要新技的微信帖子,转发后反响了了,不禁得沮尬。厚着问这是咋回事,回答是:crispr到底是玩意儿今天就来摆摆龙门阵说这个crispr。个怪怪的英文名所代表的技术来多方面的革,有必要了解一下。  

毫不夸,近年来科学界最热门话题crispr。新年伊始,美国著名科学家、白科技顾问、mit的教授(eric lander)还专门顶级刊物《胞》上撰文介crispr技术发现过程中的英雄,并各路英雄功行果反而引来纷纷,似乎都不服。crispr到底是玩意儿?究竟有用?为啥这么大的争呢?


简单,crispr就是一把“分子剪刀”,能剪断dna分子。dna分子是遗传信息的携者,断是由美国科学家沃森(james watson)和英国科学家克里克(franciscrick)在1953年做出的,是代分子生物学的奠基石。“,老鼠的儿子会打洞”,在宗接代中保生命生生不息和保证遗传性状的定性的巨任,就是由dna分子来承担和完成的。生物个体自己的dna需要得到保,不能有毫的差池,相反,入侵者的dna要极尽全力去破坏甚至销毁


分子剪刀事上在1970年代就被科学家发现了。菌可以利用分子剪刀(称“限制性内切”)把入侵的病毒dna剪断,实现自我保。  一个限制性内切往往只有一个固定的切口,就是,一种限制性内切只能识别一种dna特征(即识别一个dna小片段,通常称“限制性内切酶识别位点”),就在此位点或邻近位点把dna一刀两断。入侵病毒的遗传dna一旦被切断,它们往往就宣告亡。付成千上万的不同病毒入侵者,不同菌需要预备成千上万种不同的分子剪刀。这类分子剪刀虽然有效,代价也很大。人自从发现这类分子剪刀以后,就开始利用它来在试管中“裁剪”dna,取有益的dna(基因)用于工,或者基因行改造和改良,正是些充满创意的研究活催生了始于1980年代的生物科技的革命。那么,最近发现的crispr与限制性内切相比又有什么不同,它如此牛气呢?  


传统的限制性内切相比,crispr技术的最重要的特点是它更灵活,相当于一个“可的分子剪刀”,一把剪刀可以识别许多不同位点,并剪断dna,因此可以当作成千上万种不同分子剪刀使用。如果把传统的限制性内切比作一把匙,crispr系统就是一把万能匙。这样,一把匙在手,可以打开千把万把不同的。  在的问题是,把“可的分子剪刀”是如何调节的呢?原来,菌在“付了”一个病毒以后,将它的dna“捕获”一个片段,插入到自己的基因组(dna中归档,这样,下此再碰到同病毒的入侵,发现这个病毒的dna已存列在案,比对以后就可以迅速剪切销毁这样,当菌第二次受到同一个病毒感染,就具它的免疫力,被称为获得行免疫。种机制与人过产生抗体病原生免疫的效果是极其似的。一个菌在碰到每一个新的病毒,都会捕获一个新的dna片段插入自己的基因(即dna)中。所有的捕获自些病原的dna片段有序地排列在一起,并在不同的病原dna之置有一个小dna片段隔开。一个细菌碰到的入侵者越多,它的crispr的识别能力就越大,细菌抵御病毒入侵的能力也就越强大。象最早于1993年由西班牙科学家franciscomojica首先在嗜菌(haloferax mediterranei)的基因发现。他察到了大30个碱基(bp)度的回文重复序列,些序列由36bp的隔序列隔开。crispr是clusteredregularly-interspaced short palindromic repeats的称,本意是“规则间隔的短小重复回文序列”。中文起来很拗口,不如英文crispr来的爽快,尽管它也蛮费劲现在,人们已经在50%的细菌和80%的古菌基因组中找到了crispr系统,说明这一有效机制被广泛应用于个体防护。


最后一个问题什么中国人特关注crispr个新技呢?当然,首先是这个技术的确很强大,还在不断推存出现,并且已经显示出广泛的应用前景。目前,国内外科学家正在利用它遗传缺陷,改良牧品种等等。另一个可能的原因是来自中国的年科学家,mit的张锋教授(1983年生于石家庄)在研究和开crispr技术过程中作出了特殊献。可以张锋在crispr技的开发过程中踢了临门一脚,充分体了这项技术在编辑基因(即dna)中的价以及这项技术的应用前景张锋和mit获得了crispr的核心利,张锋还诺贝尔奖热门于它的用前景以及用可能造的富,于很多科学家参与了它的不同段的开于每一个献的重要性,争(特是有关知识产权的争)当然是不可避免了。大眼睛,一个小凳,准热闹吧。

(本文转载自科学网,作者:陈楠生)

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