编辑

咸鱼要翻身

20世纪90年代，美国的监管机构批准了开展基因治疗的实验。
很快，就出现了第一个吃螃蟹的人。1990年，美国医生安德森为小女孩德希尔瓦实施了基因治疗手术。德希尔瓦从出生起，就饱受耳道感染、肺部感染和鼻腔感染等多种疾病折磨，4岁的她看起来就像两岁。


在治疗中，安德森先从德希尔瓦的体内抽取大量血液，并提取其中的白细胞，再将功能正常的腺苷脱氨酶导入这些细胞中，最后把经过基因改造后的白细胞重新输回德希尔瓦体内。手术后，德希尔瓦逐渐恢复了健康，之前的病症全都消失了！这次基因治疗的巨大成功，为安德森赢得了“基因治疗之父”的美
基因编辑的意思是，通过类似外科手术的操作，精准地增加、修改或删除出现遗传变异的DNA片段，从根本上杜绝遗传病的产生。
要实现对基因的精确编辑，就要严格遵循基因编辑的流程。基因编辑分三步走。第一步是，精准定位遗传缺陷的基因组；第二步是，将错误片段剪下；第三步是，用正确片段替代错误基因组。这个步骤听上去就像word文档里剪切、复制、粘贴一样简单，而实际上，它们一点都不简单。


基因编辑有三个要素：精准定位、剪刀、手术线。然而，人体细胞实在太小，肉眼根本无法看到。那么怎么进行基因编辑呢？


说来也巧，就在这时，生物学家发现了锌手指蛋白。锌手指蛋白又称“黄金手指”。它类似于GPS，能实现精确定位。同时，锌手指蛋白含9个锌手指，这些手指既相互独立，又能彼此配合。这就为实现基因编辑创造力有利条件。难怪有人说，锌手指蛋白是整个基因编辑的基石。有了锌手指蛋白，人类才能拿稳上帝的手术刀，确保不失手。


现在，对于基因编辑而言，已经有了GPS，那剪刀和针线又该去哪儿找呢？功夫不负有心人，1996年，美国生物学家钱德拉塞格兰通过实验，将锌手指蛋白和FokI剪刀凑在了一起。他用FokI剪切模块的一端，连上三个锌手指结构。这样，就能让FokI去切割不同的DNA序列。FokI是核酸内切酶分子，它具有剪切功能，将它的一端连上三个锌手指结构，就能让FokI去切割不同的DNA序列。这么一来，FokI就充当了基因编辑里的剪刀。


三要素里已经具备了两个要素，如果再找到基因组针线，就能进行基因编辑了。值得庆幸的是，基因组DNA里自带天然的针线。这种基因组针线的专业术语，叫“DNA修复机制”。


至此，基因编辑所需的三要素已全部齐备，分别是：锌手指蛋白组合、 FokI剪切模块、基因DNA修复机制。
21世纪初，生物学家发现，有一种叫黄单胞菌的细菌，黄单胞菌能够在不同的植物细胞中，起到调节蛋白质合成的作用。于是大家把这类能起到调节蛋白质合成作用的基因，叫“神话”。
这时，基因编辑领域出现了一项重大技术革新。德国细菌学家伯纳斯的一项发现，让基因编辑有了质的飞越。


2009年，伯纳斯通过实验室证明，“神话”蛋白是可以被编辑的。通过删减、添加和自由组合不同的“神话”蛋白，能很轻松地定位任意长度、任意序列的DNA片段 。


从“神话”蛋白的工作原理可以看出， “神话”手指和DNA是一一对应的关系。每一段“神话”蛋白只对应一个DNA。可编辑这个特性，真正打开了基因编程时代的大门。


然而，还没等“神话”风光多久，2012年，基因编辑领域又发生了新的技术革命。这一次，抢“神话”风头的物质，叫“成簇的规律间隔的短回文重复序列”。它的简称是“CRISPR/CAS9”。 CRISPR/CAS9技术能把基因编辑的工作量缩减到原来的1/100！


还记得一开始提到的上帝和手术刀关系吗？现在到揭晓谜底的时间了，CRISPR/CAS9技术就是上帝的那把手术刀，利用CRISPR/CAS9技术，人类可以实现基因编辑，从病源上彻底消灭遗传病。
CRISP技术被视为是继1953年DNA双螺旋结构被发现以来，最重要的生物学突破。然而，CRISP技术并非完美无缺，它也有可能会切错对象。


面对基因编辑技术，人类一直怀着矛盾的心态。一方面基因编辑技术实在太好，它能为拯救无数人的生命；另一方面，它也存在很多隐患。比如，如果这项技术被滥用，会制造出大量的怪胎吗？它一旦被商业化，贫富差距会不会更大？
或许在并不遥远的未来

基因工程得到迅速发展

父母生小孩前都会进行基因筛选

让医生提取父母基因的精华

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