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基因编辑技术?CRISPR /pc/detail?url=https%3A%2F%2Fwww.tou %2Fa6529462261411480077%2Fcheck=fe16b9571 5905474sign=lookuid=b6165a7cbff22a8220745f270b43 701d(能够帮助细菌用来记录病毒入侵者的?DNACas9?可以 识别在?CRISPR?中存储的特殊序列并通过序列利用纳米粒子 等载体将?CRISPR-Cas9?送到患者体内) 作者:?做药的土豆 /pc/detail?url=https%3A%2F%2Fwww.tou %2Fa6529462261411480077%2Fcheck=fe16b9571 5905474sign=lookuid=b6165a7cbff22a8220745f270b43 701d 短短几年间，CRISPR-Cas9?技术就席卷了整个生物制药界， 带来了比以往任何时候都更加便捷的基因组编辑工具。那 么这个基因编辑工具到底是如何工作的呢？它如何帮助生 物技术研究？当我们开始用它来编辑人类?DNA?时会发生什 么？研发者之间较量到底又是因为什么？本文将对以上问 题做出解答，并介绍这一技术可能带来的收益和风险。 图片来源于?NPR?新闻网 CRISPR-Cas9?被称为本世纪最大的生物技术发现之一。这一 基因编辑工具革新了实验室的生物技术，能够帮助疾病研 究和加速药物发现。该技术还显著影响了基于微生物的工 业生产和粮食作物开发。但是真正让它一举成名的却是将 其应用于人类基因组的编辑。2016?年，来自四川大学的中 国科学家首次利用?CRISPR?基因编辑技术，针对晚期非小细 胞肺癌患者开展了人体临床试验，标志着?CRISPR-Cas9?技 术从此开启了人类基因编辑的新纪元。而在美国和欧洲， 相关临床试验也即将展开。 什么是?CRISPR-Cas9？ CRISPR?是“Clustered?Regularly?Interspaced?Short Palindromic?Repeats”(规律成簇的间隔短回文重复)的缩写。 这一叫法是?90?年代由西班牙科学家?Francis?Mojica?首次提 出的，他首先发现并深入研究了细菌和古生菌?DNA?中一连 串作为原始免疫系统基础的重复序列，能够帮助细菌用来 “记录”病毒入侵者的?DNA。Cas9?是一种蛋白质，可以识别 在?CRISPR?中存储的特殊序列，并通过序列匹配剪切所有的 DNA。 虽然?CRISPR-Cas9?在?90?年代就被发现，但直到?2012?年才 发表了来自加州大学伯克利分校的两位科学家， JenniferDoudna?和?Emmanuelle?Charpentier?的相关研究成 “果，这篇文章介绍了当?CRISPR-Cas9?这一体系从细菌中取 “ 出，再引入那些组成更复杂动植物的真核细胞时发生了什 么。当你切断细菌的?DNA?时，你就会杀死它。但在真核生 物中，当你剪切?DNA?时，你会激活一种修复机制，从而开 启了重写?DNA?的可能”。Mojica?说，“Jennifer?和?Emmanuelle 在体外开展了相关研究，效果很好”。 就在几个月后，来自?Broad?研究所的张锋和?George?Church 的两篇论文也报道了?CRISPR?作为一种基因编辑工具的早期 使用，这也导致了张锋团队和?Doudna-Charpentier?团队之 间的专利争夺。 我们需要知道的是，CRISPR?并不是第一个允许我们在各种 生物体中编辑?DNA?的技术工具。其他广泛使用的技术包括 TALEN?和?zinc-finger?nucleases?(ZFNs)等。事实上，一些专 家指出，这些工具其实有足够的时间变得更加完美，也会 比?CRISPR-Cas9?更准确。 CRISPR-Cas9?的原理介绍(图片来自参考文章) 但是?CRISPR?比其他技术有一个重要的优势，即它使用起来 更加容易，也更快。以前的大多数技术都需要从头开始创 建分子，以便在特定的?DNA?序列中做出改变。在?CRISPR 中，同样的?Cas9?分子可以通过简单合成，提供一个向导 RNA(guide?RNA)分子来靶向到任何序列。像?Synthego?这样 的公司已经发现了这是一个很好的商机，它们为研究人员 合成商品化产品供其使用。 CRISPR-Cas9?能做什么？ 从理论上讲，CRISPR?可以用来修改几乎所有生物的?DNA， 以适应各种不同的应用。在生物技术和制药公司，CRISPR 正在成为药物发现的常用工具。在实验室里，基因编辑工 具已经非常流行，并被许多人用来修改从细菌、蠕虫到老 鼠、猪、甚至猴子等种属的基因组。这对于我们研究任何 感兴