當前位置:首頁 > 科技 > 正文

基因編輯技術的發展曆史梳理

1983年,Barbara McClintock因其發現了轉座子基因獨享了當年的諾貝爾獎。Barbara McClintock首先在玉米中發現了“會跳舞”的基因,她把這種會跳動的基因稱為“轉座子”,她發現能跳動的控制因子,可以調控玉米籽粒顔色基因的活動,這是生物學史上首次提出的基因調控模型,影響非常深遠,對後來操縱子學說的提出提供了啟發。通過轉座子和轉座酶,人類可以把目标序列随機轉入到哺乳動物細胞中,并整合到基因組中,轉基因動物成為了現實。

Andrew Z. Fire和Craig C. Mello發現植物、動物、人類都存在RNA幹擾現象,這對于基因表達調控、參與對病毒感染的防護、 控制活躍基因具有重要意義。RNA幹擾作為一種強大的“基因沉默”技術而出現,對于研究基因功能起到了重要作用。2006年,兩位科學家共享了諾貝爾獎。

Mario R. Capecchi, Sir Martin J. Evans 和 Oliver Smithies在1987年根據同源重組的原理,首次實現了ES的外源基因的定點整合(胚胎幹細胞:Embryonic stem cell,簡稱ES),這一技術稱為"基因打靶"或"基因敲除",這項開創性工作使人們可以在哺乳動物的生殖細胞中進行特定的基因改造,并繁殖出成功表達這種基因的後代,為研究某些特定基因在發育、生理以及病理等方面的作用提供了平台。這一技術避免了随機轉基因轉入位點、拷貝數未知的弊端,進一步優化了基因改造動物的篩選和繁育。2007年,三位科學家共享了當年的諾貝爾獎。

CRISPR/Cas9是最新出現的一種由RNA指導的Cas9核酸酶對靶向基因進行編輯的技術。2013年1月份,美國兩個實驗室在《Science》雜志發表了基于CRISPR/Cas9技術在細胞系中進行基因敲除的新方法,該技術與以往的技術不同,是利用靶點特異性的 RNA 将 Cas9 核酸酶帶到基因組上的具體靶點,從而對特定基因位點進行切割導緻突變。這項技術對生命科學産生了革命性的影響,可以高效、快捷、簡便、成本便宜得進行基因功能的研究、基因修飾動物的構建和疾病的治療。因此Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna獲得了2020年的諾貝爾化學獎。

随着科技的日益發展,人們對基因的理解越來越深刻,“基因”一詞也廣泛進入到人們的日常生活當中。很難想象,時鐘往回撥100多年,當時的人們并不知曉基因的存在。作為探索生命奧秘的有力工具——小鼠基因編輯技術改變了傳統的生理學和醫學研究方法與手段,使得人們掌握了更深入了解基因功能的鑰匙,為治療人類疾病帶來了真正的希望。而百年來的諾貝爾獎,正如一面鏡子,映射出人類在生理及醫學史上堅定而光輝的裡程。

你可能想看:

有話要說...

取消
掃碼支持 支付碼