Emmanuelle Charpentier(德国柏林马克斯·普朗克病原学研究室主任)和Jennifer A.Doudna(美国加州大学伯克利分校教授,霍华德·休斯医学研究所研究员)发现了基因技术中最犀利的工具之一:CRISPR / Cas9基因剪刀。使用这些,研究人员可以非常高精度地改变动物,植物和微生物的DNA。这项技术对生命科学产生了革命性的影响,正在为新的癌症疗法做出贡献,并可能使治愈遗传性疾病的梦想成真。
研究人员若要发现生命的内部运作方式,就需要修饰细胞中的基因。这曾经是耗时,困难甚至有时是不可能的工作。使用CRISPR / Cas9基因剪刀,现在可以在几周的时间内更改生命周期。
“这种遗传工具拥有巨大的力量,这影响到我们所有人。它不仅使基础科学发生了革命性变化,而且还带来了创新作物,并将开创性的开创性的新疗法。”诺贝尔化学委员会主席克拉斯·古斯塔夫森说。
在科学界如此频繁,发现这些遗传剪刀是出乎意料的。在艾曼纽(Emmanuelle Charpentier)对化脓性链球菌的研究中,化脓性链球菌是一种对人类造成最大伤害的细菌,她发现了一种以前未知的分子tracrRNA。她的研究表明,tracrRNA是细菌古老的免疫系统CRISPR / Cas的一部分,该系统通过切割病毒的DNA解除了它们的武装。
Charpentier于2011年发表了她的发现。同年,她发起了与具有丰富RNA知识的资深生物化学家Jennifer Doudna的合作。他们共同努力,成功地在试管中重建了细菌的遗传剪刀,并简化了剪刀的分子成分,因此更易于使用。
在一个划时代的实验中,他们随后对遗传剪刀进行了重新编程。剪刀以其天然形式识别病毒中的DNA,但是Charpentier和Doudna证明可以对其进行控制,以便可以在预定位置切割任何DNA分子。切割DNA的地方很容易重写生命密码。
自从Charpentier和Doudna在2012年发现CRISPR / Cas9基因剪刀以来,它们的使用激增。该工具为基础研究中的许多重要发现做出了贡献,植物研究人员已经能够开发出能够抵抗霉菌,害虫和干旱的农作物。在医学上,新的癌症疗法的临床试验正在进行中,能够治愈遗传性疾病的梦想即将实现。这些遗传剪刀将生命科学带入了一个新时代,并在许多方面为人类带来了最大利益。
新闻链接:https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/summary/
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