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什麼是基因編輯?

最近這兩年,在諾貝爾獎的角逐中,基因編輯技術一直都是一個奪獎大熱門。

今天咱們就來介紹,這個對人類社會有革命性意義的技術,到底是什麼。

首先你要知道的是,基因

我們的身體,

就像是一個由很多細胞組成的王國;

而在每一個細胞里,又有很多攜帶著遺傳信息的「小紙條」,它們就是DNA。

在這個DNA上,有一些叫做基因的片段。

它們決定了你有棕色的眼睛,黑色的頭髮,黃色的皮膚,

也規定了你身上的每一種細胞負責幹什麼。

可以說,基因,就像是人體的代碼。

有了這組漂亮的代碼,我們人體這個複雜的程序,才能跑得起來。

就在40年前,人們還從來沒有想過,這串複雜的源代碼,也就是基因,竟然還可以被人為地改變

人們也從來沒有嘗試過,用改變基因的方法,來治療血友病、色盲、肌肉萎縮症等基因病。

但現在,這種局面正在悄然地發生改變——

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科學家們已經可以像用剪刀剪開小紙條一樣,通過刪除一小段DNA,

或加入一小段DNA等方式,來改變人或其他生物體的基因。這就是所謂的基因編輯。

目前為止,科學家們發現的最先進的基因編輯機制之一就是,CRISPR。

這個CRISPR,聽起來很黑科技的樣子,但其實,這種神奇的機制,在某些細菌的免疫系統中,本來就天然存在著——

當細菌們遇到病毒入侵的時候,它們的體內會被注入病毒的DNA。這對細菌來說是致命的。因此,一旦被入侵,細菌就會想盡辦法消滅敵人。

它們像電影里的特工一樣,快速地在自己的資料庫中識別出通緝犯——也就是病毒的DNA

並把這個通緝犯的信息同步到一個導航系統

同時,細菌還會派出一位殺手——也就是這個胖胖的蛋白質,讓它在第一時間,帶著導航系統去抓通緝犯,並把通緝犯,也就是病毒的DNA,無情地一刀剪斷。

這樣,細菌的小命就保住了。這就是CRISPR系統在自然界的工作原理。

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現在我們回到人類文明中。通過操縱CRISPR這把基因剪刀,科學家們

不僅可以對基因進行人為的剪切或修改

而且還可以極其精準地改造任意一段基因。

比如這種小老鼠,只要對它7號染色體上的一個基因(Tyr)做一點小小的改變,本來應該是黑色的小老鼠,就會長出白色的毛來;

通過改造一種蚊子的基因,科學家們也可以有效抑制瘧疾的傳播。

此外,還可以對植物的基因進行改造,改良品種,提高產量。

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怎麼樣,聽起來是不是特別厲害?別急,這還不算最厲害的。

2015年,一位叫亓磊的華人科學家發現,CRISPR系統里的那個蛋白質,除了可以做剪刀殺手之外,竟然還能做快遞小哥——

剛才我們講到,這個蛋白質會隨身帶著導航,去把通緝犯給一刀剪斷。

但如果科學家命令它不能殺死通緝犯,而只是按照人的指令,去給特定目標傳遞信息,

比如「打開A基因」、「關閉B基因」、「癌細胞去死」等等

那麼,這個蛋白質,實際上就變成了給人類跑腿兒的使者。這麼一來,人類甚至都可以直接和癌症對上話了。

就像亓磊所說的,基因編輯技術,正在以超乎科學家們想像的速度向前發展。也許就在不遠的將來,基因編輯真的會像程序員寫代碼一樣,徹底破解人體的奧秘。

科普:什麼是基因編輯技術? - 騰訊視頻 https://v.qq.com/x/page/p0341o3ru1y.html


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