基因也能被剪辑?

作者:赵言昌来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-10-17

据人民网报道,2016年10月10日,来自北京大学、浙江大学和中科院等多家机构的13名学者实名宣布,他们未能重复韩春雨的NgAgo实验。其实,自从2016年5月份在《自然科学技术》(Nature Biotechnology)发表文章以来,围绕韩春雨和他的基因剪辑实验,一直争议不断。那么,为什么学术界和新闻界这么关注这种新技术呢?这要从基因说起……

  基因的发现

  基因的发现堪称人类历史上最伟大的里程碑,与到达南极点或者攀登珠穆朗玛峰比起来,它不仅更困难,而且耗时更长。通过前后三代学者的接力,才揭开了遗传的神秘面纱。

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  第一位踏上征途的是孟德尔。1856年,孟德尔已经完成了在维也纳大学的学业,顺利当上了神父。对于一个寒门子弟来说,这也算是人生巅峰了。不过,孟德尔没有满足于传经、布道、教授书本上现成的东西。他对遗传显然有些“离经叛道”的想法,并打算通过实验去验证它们。经过一番思索,孟德尔选择了豌豆。他首先对豌豆的性状进行分类,如高茎还是矮茎、黄色叶还是绿色叶、种子是饱满的还是褶皱的。接着,他进行了长达8年的豌豆杂交实验。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,有很大概率生出高茎豌豆;在这些高茎豌豆之间进行杂交,产生的高茎后代和矮茎后代之比是3:1。这说明,父亲或者母亲的性状会影响到孩子,而且它们的影响是均等的。

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豌豆杂交

  到了1928年,英国细菌学家格里菲斯进行了肺炎双球菌转化实验。肺炎双球菌有两种,一种有荚膜(为方便描述,以下简称为S型),对生物的免疫系统有较强的抵抗力;另一种没有荚膜(为方便描述,以下简称为R型),即使进入生物体内,也会被免疫系统消灭,几乎不产生症状。格里菲斯发现,将R型肺炎双球菌和高温杀死的S型肺炎双球菌注入到小鼠体内,小鼠会因为细菌感染而很快死亡。由此可见,S型肺炎双球菌体内的某些物质使原本无害的R型肺炎双球菌得到了生成荚膜、逃避免疫系统、感染小鼠的能力。换句话说,决定生物性状的并不是某个细胞,而是细胞内的某些物质。

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  在格里菲斯实验的基础上,艾弗里完成了探索基因科学之路中最耀眼的一击。他将S型肺炎双球菌分解,得到了蛋白质、类脂、多糖、RNA、DNA等多种物质,在对这些物质进行纯化之后,一一进行小鼠感染实验。结果显示,只有S型肺炎双球菌的NDA可以感染小鼠[1]

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