據《Scientific American》近日的報道,俄勒岡衛(wèi)生科學大學(OHSU)的研究人員已經成功使用CRISPR-Cas9基因編輯系統,在人類胚胎中糾正肥厚型心肌病有關的基因突變。這一進展將遺傳工程的實踐操作從人類細胞進步到人類胚胎,是人類基因工程至關重要的一大步。
人類的基因密碼攜帶了大量的遺傳信息,DNA和RNA分子決定了我們的過去(如我們與生俱來的能力)、我們的現在(如眼睛、頭發(fā)和皮膚的顏色)和我們的未來(我們對遺傳疾病的傾向)。試想,如果我們可以“編輯”和“裁剪”需要的基因進行自由組合,那是多么神奇!
細菌和單細胞生物的DNA是由一種稱為“定期重復回文重復”(CRISPR)的重復模式構建的。
CRISPR是基因剪刀,允許我們剪斷DNA中不需要的部分,并以健康或其他更好的片段取代它們。CRISPR若需要發(fā)揮細菌的免疫系統的作用,還需要在細胞之間傳輸這種存儲信息的蛋白質。其中Cas9是被研究得最清楚的一個。一旦RNA分子和Cas蛋白形成生物匹配,它們就會一起工作,防止病毒進一步復制,通過鎖定病毒DNA并將其切碎。
從2012年開始,科學家們已經能夠使用CRISPR-Cas9系統來消除人類細胞基因組中的乙型肝炎和艾滋病毒基因,而現在科學家成功在人類胚胎中編輯了我們需要的基因。有一種基因突變導致的肥厚性心肌病可能導致心力衰竭,科學家們在一個具有該基因突變的載體精子中使用CRISPR-Cas9系統剪刀,然后注射到非突變基因載體的捐獻者卵子中去。科學家們觀察到,CRISPR-Cas9剪刀去除了DNA中的部分突變,并拷貝了母體基因序列的健康片段來替代它。……