神奇的免疫系统：细菌也会进行基因编辑

2016-03-03 09:42 杭州网

自然界中也存在基因编辑。

　　在接下来几年内，虽然研究人员注意到，这些重复序列之间总是由一些古怪的间隔区(spacer)隔开，但CRISPR序列的重要性始终是个谜团。

　　又过了几年之后，科学家终于做出了一个重要的发现：这些“间隔区”之所以看上去很古怪，是因为它们根本就不是细菌自身所有的东西。很多“间隔区”实际上是从噬菌体病毒的DNA上“剪下”的小片段。2005年，有三组研究人员各自独立地得出了同一个结论：CRISPR和相关基因序列扮演着细菌免疫系统的角色。

　　简单来说，这就是CRISPR的工作原理：细菌细胞会利用与CRISPR重复序列相关的基因产生一些特殊的蛋白，名为CRISPR相关蛋白(CRISPR associated proteins，简称Cas蛋白)。当病毒入侵细菌细胞之后，这些Cas蛋白便会结合到病毒DNA上，从上面“切”下一块儿来。然后这一块病毒DNA会被转运到细菌细胞的基因组中，插入其中，成为一处“间隔区”。从此之后，细菌细胞便会利用这一间隔区来识别与之对应的病毒，从而更加高效地打击病毒入侵。

　　这些发现具有重要的意义。基因学家很快便意识到，CRISPR系统意味着微生物能够高效地对自己的基因组进行编辑。这说明在该系统的基础上，我们能研发出一种全新的基因工程技术。他们弄清了CRISPR系统的运作机制，并在实验室中成功实现了这种技术。正是这项科技突破为HFEA本周宣布的重要消息铺平了道路。

　　不过，究竟是谁做出了最关键的贡献、将CRISPR变成了一件有用的基因工具呢？人们对这一问题始终争论不休。这样的争议也是难免的，因为这很可能是一件既能享誉业界、又能获利不菲的美事。