基因编辑还有很长的路要走

正基因编辑编年史可以追溯到30年前,第一次基因编辑是在酵母细胞实验中完成,但是直到近5年,随着CRISPR技术出现并且迅速成为目前最受欢迎的基因编辑手段,诞生于20世纪70年代末的重组DNA技术才真正被视为在人类新药研发中取得了革命性进步。专家预测这种基因编辑技术将会改造我们的星球,甚至改变我们生活的社会和周边的生物。基因编辑技术可能代表了药物研发的新     

基因编辑技术

在某种程度上修改基因并将其遗传给后代,这种技术被称为种系工程.事实上,“种系基因编辑技术”早就已经出现了.一直以来,通过基因来改变动物的手段仍然是低效并且粗糙的,以至于任何一个精神正常的生物学家都不会幻想把这种技术应用在人类身上.改组人类基因的进程现如今止步于基因治疗,基因治疗无法改变基因,它也不会遗传给下一代(详见后文“基因疗法能否成为主流?”).     

基因驱动野外试验极具风险

正在专家们发现基因驱动技术存在许多潜在风险的同时,美国国家科学院却资助了更多基因驱动的研究,其中可能包括"高管控下的野外试验"。2012年,科学家发现了一种能够精确编辑基因的新办法,这种被命名为CRISPR的技术让许多诱人设想的实现成为可能,比如说,科学家想要利用这一技术去治愈遗传性疾病或者去发明新的农作物。     

基因编辑技术改写“生命天书”

<正>女娲造人只是神话,但在科技日益发达的今天,基因编辑赋予了神话成为现实的可能。基因编辑是最近十几年发展起来的一种新兴生物技术。优秀的园丁用一把轻便锋利的剪刀,可以修剪出一株株美丽绝伦的花束;科学家用基因编辑工具,可以对任何生物的任何基因进行任意的剪切和修饰,因此基因编辑工具也被人们形象地称为"基因魔剪"。而基因编辑最令人期待的是在治疗艾滋病、遗传病和癌症等恶性疾病方面的巨大应用前景。     

对话周琪:华盛顿共识

正基因编辑技术的飞速发展,特别是近年来CRISPR技术的广泛应用,使得人类拥有了前所未有的改变和修饰基因组的能力.CRISPR技术来源于细菌本身对抗噬菌体的"免疫系统".这项技术利用单链引导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白,可以在体内和体外简单、迅速、低成本实现基因编辑.2012年以来,CRISPR技术已经广泛地被全球应用于各个实验室,进行几     

中国首次尝试用CRISPR治疗HIV

<正>中国科学家对人类干细胞进行基因编辑,使其天然能够抵御HIV并将其移植到一名罹患血液系统肿瘤的HIV感染者身上。经基因编辑的细胞在患者体内持续存活了一年多且未引起明显副作用,但细胞数量较少,不足以降低血液中HIV的病毒载量。"这是在使用基因编辑技术治疗人类疾病道路上迈出的重要一步,"加州大学伯克利分校的生物学家费奥多·乌尔诺     

上帝的“手术刀”

正近些年,基因编辑技术飞速发展,现已在生物的各个方面有了突破性进展。许多专家和投资者认为基因编辑具有类似"手术刀"的潜力,可以从根本上治疗从癌症到罕见遗传病的大量疾病。相较于其他基因工程工具,基因编辑技术具有精确廉价、简单易用的特性,同时效果也非常强大。该技术发展迅速,已成为人类生物学、农业学和微生物学等领域专家中最受欢迎的基因编辑工具。科学家们对于如何利用基因编辑     

新技术 新挑战

正要了解基因编辑,首先得知道什么是基因。我们的身体,就像是一个由很多细胞组成的王国;而在每一个细胞里,又有很多携带着遗传信息的小纸条,它们就是DNA。在这个DNA上,有一些被称为基因的片段,它们决定了你有棕色的眼睛,黑色的头发,黄色的皮肤,也规定了你身上的每一种细胞分别负责干什么。可以说,     

未来之食物

正科学家已经找到了一种快速而且廉价的方法来改变食物的DNA。在明尼苏达州高速公路附近的汉普顿酒店和丹尼餐厅旁边隐匿着一个耀眼的实验室,它就是大名鼎鼎的生物技术公司——Calyxt(其隶属法国制药公司Cellectis),这家公司的研究人员主要通过控制一台四四方方的机器人来工作。这台机器人就像一个娃娃抓取机,使用移液器将DNA转移到滴管中。事实上这台机器正在构建一种能够重新编辑DNA的酶,而这种酶能够给人类的食品工业和农业带来革命性的改变。由于采用了一种被称为基因编辑的尖端技术,科学家现在可以轻轻松松地将植物基因‘打开’和‘关闭’,这个操作过程就像打开照明灯开关一样。     

基因编辑的十字路口

正"一对基因编辑婴儿在中国诞生,经过基因编辑的他们,将可能天然抵御艾滋病……"此消息一出,舆论哗然。"一石"激起千层浪,引起人们严重关切:有人叫好,认为人类从此正朝着免疫一切疾病的康庄大道前行;但更多人对此则表达了深刻的忧虑,同时在呼唤监管的强手和法律的归位。     

基因编辑之枪向疾病开火——人体基因编辑时代或将到来

<正>科学家们的研究工作正在变得可能:编辑人类的基因来治疗和预防如同艾滋病和镰状细胞病之类的疾病。这引来科学界巨大的争议。更加有争议的是,它还有可能制造出"生物技术婴儿"。瞄准错误DNA基因编辑技术正在向我们走来。科学家们试图编辑人体胚胎的第一项研究工作于2015年4月中旬登上有关科学类杂志的头版,而另一项研究则向人们展示了基因编辑是如何可能预防儿童遗传性疾     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在脑科学中的应用策略

基因编辑是对生物体基因组的目标基因进行精确切割、插入等操作.CRISPR/Cas9技术是基于向导RNA识别DNA靶序列,Cas9蛋白作为核酸酶切割DNA靶点来实现基因编辑.该技术自2012年报道以来已被不断改进,因具有普适、高效、简便等优点,迅速成为现阶段应用最广的基因编辑技术.在脑科学领域,CRISPR/Cas9技术不仅可应用于离体神经细胞,也可以在受精卵期、胚胎期或成年期应用;应用目的涉及脑基因与功能研究、基因敲除/敲入小鼠模型的构建、某些疾病的实验性治疗等.尤其是在一些遗传性疾病如视网膜色素变性、亨廷顿病的动物模型上,CRISPR/Cas9方法已经初步展示了令人鼓舞的治疗效果.未来,该技术将会在精确编辑效率与可控性方面有进一步提升,并可能在脑定向导入方法、脑神经环路解析等专业应用环节获得显著的发展.     

转基因食品常见问题

<正>1.什么是转基因食品?不是通过基因的自然重组,而是通过人工技术改变生物遗传物质(DNA),通常被称为"现代生物技术"或"基因技术",也称为"DNA重组技术"或"基因工程"。基因工程可从某个有机体选择单个基因传输到另一个有机体中,甚至可以在没有亲     

CRISPR使得癌细胞转攻肿瘤

正作为消灭癌症的一个设想,利用CRISPR培养"癌细胞间谍":通过基因编辑技术使得已经离开肿瘤原发部位并已经扩散的癌细胞成为"冷面杀手",这些"冷面杀手"静静等待原发部位肿瘤细胞,并消灭他们。在一项为期4年的研究工作中,研究人员利用CRISPR技术编辑了那些重回肿瘤原发部位的癌细胞。经过编辑后,这些癌细胞能攻击原发肿瘤细胞,改善了罹患脑肿瘤和乳腺癌脑转移的模型小鼠的存活率。这一研究结果发表在     

我科学家精准“删除”动物特定记忆

<正>近日,我国科学家利用基因编辑技术,在实验大鼠的脑中实现特定记忆的精准删除。此项研究有望为慢性疼痛、成瘾等以"病理性记忆"为特征的疾病治疗提供新思路。事件的记忆是由脑内一群"印记细胞"编码与储存的,不同的记忆由不同的印记细胞群负责。传统的药理学或基因编辑技术仅能大范围地、非特异地影响神经细胞,无法精确操控有特定功能或解剖特征的神经细胞群。     

HIV病毒,该如何战胜你

<正>2018年11月底,深圳传来一个让世界震惊的消息,一对名为露露和娜娜的免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国健康诞生。在国际科学界纷纷谴责将基因编辑技术应用到人类身上这一有悖于医学伦理行为的同时,笔者却关注到了这样一个问题:为什么第一例基因编辑技术,会选择免疫艾滋病作为切入点呢?要想解答这个问题,我们就必须先了解艾滋病到底是怎么回事。     

未来已来 生活"新科技"大显身手

正技术所带来的革命性体验,一直是未来社会发展的风向标。无人机、人工智能、大数据……好多词汇你已经听到耳朵起茧,但这些技术究竟还有哪些可能性,你也许并不知晓。别开生面的"新科技",能让你的生活变得"有料"起来。本期"智玩科技",小编带你走向未来,让"新科技"重塑我们的生活。     

微调可使CRISPR准确度提高50倍

<正>CRISPR可能是首个有望颠覆天然基因组、消除遗传疾病的基因编辑成果。但从一开始,就有一道难题摆在面前:准确性。早在2017年,一份报告因使用CRISPR技术而充满争议:因为在小鼠身上发现了大量脱靶的编辑,基因编辑工具肆意地剪切了无辜的基因。这项研究遭到了强烈的驳斥,并最终被撤回,但人们对这种强大工具的脱靶问题的担忧并没有消失。即使相对准确的CRISPR替代版本,最近也因为其在DNA和     

“垂钓”基因

在基因工程中,常常需要将某一个基因从众多的基因中找出来,然后对它实施改造。那么,能不能像"钓鱼"一样,将某一个特殊的基因钓出来呢? 答案是肯定的,但必须有特殊的"鱼饵"。事实上,用来钓基因的"鱼饵"有一个专有名字,就是"探针"。你可别望文生义,以为"探针"就     

恐怖的“末日审判”——基因武器

人类在掌握了能够对自身进行重新设计的基因草图以后,也就走到了自身命运的最后边缘……基因工程技术":福音"还是"祸根"我们知道一切生物都具有遗传性,决定生物遗传特性的物质是基因。人们可以通过改变生物的基因组成,影响生物的遗传特性,按照人类的需要创造新的物种。新兴的基因工程技术将被广泛地应用于诸多领域,给人类带来了"福音",但同时也埋下了"祸根"。