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2分钟读懂诺贝尔奖化学奖：基因编辑是什么？

来源：晰数塔互联网快讯时间：2020年10月07日 19:46

本文来自微信公众号：果壳（ID：Guokr42），监制：谢默超，制片：段晨，脚本/导演/道具：蔡思宜，摄像/后期：田宇，题图来自：视觉中国

2020年诺贝尔化学奖颁给了埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）、詹妮弗·杜德纳（Jennifer A. Doudna），因她们开发了一种基因组编辑的方法。

接下来，我们用2分钟时间来了解一下，什么是基因编辑。

这是细菌和病毒间的作战故事。病毒时常攻击细菌，把自己的DNA注入细菌体内——这种情况的后果相当严重，可能会导致细菌死翘翘。

于是，在漫长的演化过程中，细菌体内演化出了一套防御系统，专门用来对付这种情况，它就是CRISPR/Cas系统。点击观看视频，果壳带你两分钟搞懂CRISPR：

古老的细菌免疫系统，前沿的基因编辑手段，它看起来就像普普通通的DNA序列，原理其实非常简单。

它有一个资料库（CRISPR），用来储存病毒的资料，也就是它们的DNA片段。其中有些重复出现的DNA片段，就相当于一块块挡板，把不同的病毒DNA隔开。

另外，它还有一家武器工厂（Cas），负责生产各种Cas蛋白质，你可以把它们想象成不同款式的剪刀。

每当有新病毒进攻，剪刀就会跑出来剪断它的DNA，然后把其中一小段带回资料库里储存起来。

接下来，这段DNA会转录成RNA，和另一把剪刀结合。要知道，这段DNA和这段RNA是可以相互匹配的。所以如果同样的病毒再次进攻，它们就可以迅速匹配到敌人，然后咔嚓剪断对方的DNA，消灭侵染！

最棒的是，这个资料库可以遗传给后代。所以，细菌可以识别和消灭它的祖先曾经遇到过的病毒。

前几年，科学家挑选了其中一种剪刀（Cas9），用它来编辑基因，包括删除坏的基因、添加好的基因。

原来，DNA被剪断后会得到修复、重新连接起来。但这个过程很容易出错，比如丢失些配件（碱基对）什么的，这就会导致原来的基因失效——相当于达到了删除基因的目的。

不过，如果科学家在这时候给它提供一条新的DNA片段，那么它就会被缝在接口处，于是就达到了添加特定基因的目的。

参考文献：

[1] Wired. What is CRISPR? The revolutionary gene-editing tech explained.

[2] Vox. A simple guide to CRISPR, one of the biggest science stories of the decade.

[3] TED. How CRISPR lets us edit our DNA | Jennifer Doudna.

本文来自微信公众号：果壳（ID：Guokr42），监制：谢默超，制片：段晨，脚本/导演/道具：蔡思宜，摄像/后期：田宇