Science十大科学突破 CRISPR登榜首

【字体: 时间:2015年12月18日 来源:生物通

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  每年年底,Science杂志都会评选出十大科学突破。本周(12月17日)Science杂志公布了该刊评选出的2015年度十大科学进展,今年的Science十大科学突破之首是红得发紫的CRISPR基因编辑技术,这也是继2013年CRISPR技术荣登Science十大科学突破榜单后的第二次上榜,也是首个后来居上的科学突破,对此Science表示“前所未有”。

  生物通报道:每年年底,Science杂志都会评选出十大科学突破。本周(12月17日)Science杂志公布了该刊评选出的2015年度十大科学进展,今年的Science十大科学突破之首是红得发紫的CRISPR基因编辑技术,这也是继2013年CRISPR技术荣登Science十大科学突破榜单后的第二次上榜,也是首个后来居上的科学突破,对此Science表示“前所未有”。

之所以CRISPR技术如此受热捧,这与今年该领域取得的多项突破密切相关,这些突破包括:

CRISPR精确广泛遗传改变——今年10月,哈佛大学等处的研究人员在猪细胞中应用CRISPR编辑方法破坏了猪基因组62个位点的潜在有害DNA序列。这是有可能是迄今为止通过CRISPR实现精确、广泛遗传改变最极端的例子。它也为人们带了希望:这一技术最终可让猪器官适合于人体。

这些潜在有害DNA序列是指猪内源性逆转录病毒(PERV),PERV在培养皿中可从猪细胞移动至人类细胞,及感染移植到免疫系统薄弱小鼠体内的人类细胞。研究人员设计gRNA靶向了猪肾细胞DNA中62个PERV序列共有的一个基因。在一小部分细胞中,CRISPR系统除去了每一个靶基因——是迄今为止通过单次CRISPR达到的最大数量基因改变。

Science发布CRISPR基因编辑重大成果

“基因驱动”灭蚊可不可取?——所谓的基因驱动技术则是一个能够快速将特定性状扩散到群体中去的系统——这里的快速是相对于经典孟德尔遗传而言。这种技术目前主要以CRISPR为基础,具有非常广阔的前景,如根除疟疾、登革热等蚊媒疾病,恢复害虫对杀虫剂的敏感性,消灭或控制入侵物种等等。然而也有不少人担心,这样的基因修饰会“找到出路”逃出设计好的体系,为生态系统带来难以估量的危害。

为此美国国家科学院、工程院和医学院(NAS)组织了一个委员会评估这一技术,该委员会组织了4次关于基因驱动研究的科学、伦理和监管信息研讨会。

CRISPR技术牛人Science热议基因驱动技术

首次编辑人类胚胎DNA——中山大学的一组研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将CRISPR/Cas9酶复合物注入胚胎中,这会在特异的位点结合并拼接DNA,用于改造了导致一种潜在致命血液疾病——β-地中海贫血的基因。研究人员说,他们的研究结果表明将这种方法应用于医学用途存在一些重大的障碍。

不少科学家认为这是第一次报告将CRISPR/Cas9应用于人类植入前胚胎,就其本身而论这项研究是一个里程碑及引人警戒的故事。对于那些认为已做好准备测试这一技术来清除致病基因的医生而言,这一研究应该是向他们发出的一个严正警告……

Nature:中国科学家用CRISPR/Cas9改造人类胚胎

除了这些成果,今年以来CRISPR技术实现了系统不断更新改善,可以实现更简单、更精确的基因组工程操作,Science杂志执行新闻编辑John Travis表示,“夸张点说,科学家们如果想要什么,CRISPR就能帮他们实现”。

更多生物类成果请见下篇:2015年Science十大科学突破公布

原文检索:

"Breakthrough of the Year," by Science News staff in Washington, DC.

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