crispr cas9基因敲除 為什么張鋒沒有獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎?他對CRISPR基因編輯技術(shù)貢獻(xiàn)有多大?
為什么張鋒沒有獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎?他對CRISPR基因編輯技術(shù)貢獻(xiàn)有多大?諾貝爾獎頒發(fā)時,有充分的理由:獨(dú)創(chuàng)性的研究和開創(chuàng)性的技術(shù)。關(guān)于獨(dú)創(chuàng)性和開拓性的爭論很重要,但如果是因?yàn)椤皬埛濉边@個名字
為什么張鋒沒有獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎?他對CRISPR基因編輯技術(shù)貢獻(xiàn)有多大?
諾貝爾獎頒發(fā)時,有充分的理由:獨(dú)創(chuàng)性的研究和開創(chuàng)性的技術(shù)。
關(guān)于獨(dú)創(chuàng)性和開拓性的爭論很重要,但如果是因?yàn)椤皬埛濉边@個名字引起的,那就沒有什么意義了。
11歲時,他隨父母移民美國,幾乎完成了在美國的所有教育。他在哈佛大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位,在斯坦福大學(xué)獲得博士學(xué)位,在馬薩諸塞州獲得教授學(xué)位。他的國籍是美國。
關(guān)注一個中國人的科學(xué)成就是沒有問題的,但認(rèn)真思考為什么美國、英國、德國和法國有這么多諾貝爾獎獲得者更有意義。今天的中國教育是明天的中國希望。我們還有很長的路要走。
CRISPR技術(shù)是什么?
在生物進(jìn)化過程中,CRISPR是細(xì)菌在對抗病毒過程中產(chǎn)生的一種免疫武器。換句話說,病毒將自己的基因整合到細(xì)菌中,然后利用細(xì)菌的細(xì)胞工具為自己的基因復(fù)制服務(wù)。為了去除病毒的外來入侵基因,細(xì)菌進(jìn)化出CRISPR系統(tǒng)。有了這個系統(tǒng),細(xì)菌可以悄悄地從自己的染色體上去除病毒的基因。
受自然界細(xì)菌CRISPR系統(tǒng)的啟發(fā),科學(xué)家利用蛋白質(zhì)cas9實(shí)現(xiàn)DNA序列的切除,大大簡化了DNA編輯過程。因此,這項(xiàng)名為crispr-cas9的基因組編輯技術(shù)迅速成為生命科學(xué)中最流行的技術(shù)。
Crispr-cas9是Crispr CAS系統(tǒng)的簡單版本,是一種基因組編輯技術(shù)。通過將cas9核酸酶與合成導(dǎo)向RNA(gRNA)結(jié)合到細(xì)胞中,它可以在所需的位置切割細(xì)胞基因組,從而允許刪除或添加新的基因。
然而,CRISPR CAS技術(shù)最初用于微生物基因編輯。后來在2013年,張峰和喬治·丘奇宣布完成了第一項(xiàng)哺乳動物細(xì)胞基因組編輯技術(shù),這也引起了學(xué)術(shù)界的熱議。
MIT的張鋒有可能獲得諾貝爾獎嗎?
我認(rèn)為這取決于諾貝爾獎是授予CRISPR系統(tǒng)原理的發(fā)現(xiàn)還是CRISPR技術(shù)的應(yīng)用。如果應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù),就應(yīng)該有。對于它的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),cell有一篇有爭議的評論《CRISPR的英雄》供參考。
張鋒簡介?
張峰,1982年出生于斯坦福大學(xué),是最受關(guān)注的生物學(xué)家之一。他最著名的工作是crispr-cas9基因修飾技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。他是第一個獲得美國專利的人,被認(rèn)為是最受歡迎的諾貝爾獎候選人之一。
2016年9月21日,他被選為化學(xué)領(lǐng)域引文桂冠獎得主。
2017年,他被提升為麻省理工學(xué)院終身教授。
2017年8月15日,張峰獲得奧爾巴尼生物醫(yī)學(xué)獎,成為歷史上第二位獲得該獎的中國學(xué)者。
2016年6月18日,他榮獲第二屆唐朝生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)獎。
2018年4月,獲得美國人文科學(xué)院院士稱號。
張峰Nature成果獲得驗(yàn)證:個體差異影響CRISPR基因編輯有效性,是否意味著基因治療其實(shí)并不靠譜?
當(dāng)crispr-cas9在生命科學(xué)領(lǐng)域被提及時,必然與麻省理工學(xué)院中國學(xué)者張峰有關(guān)。由于在基因編輯領(lǐng)域的開拓性工作,張峰從小就被列為世界頭牛的“仙女班”。crispr-cas9基因編輯技術(shù)的出現(xiàn),刺激了基因編輯技術(shù)的全球應(yīng)用,從微生物到動物到植物,甚至到人類疾病的治療。
Crispr-cas9基因編輯技術(shù)比以前的talen和ZFN基因編輯系統(tǒng)更易于操作。Talen很難使用它,而ZFN在學(xué)術(shù)領(lǐng)域很少使用,因?yàn)樗y了。然而,基因編輯系統(tǒng)都有一個共同的缺點(diǎn):失靶效應(yīng)。這意味著基因編輯的位置與預(yù)定的位置不同,因?yàn)槿绻蚪M序列或靶基因序列中的重復(fù)序列與同源基因或其他基因組序列相似,則通過gRNA與靶位點(diǎn)的堿基互補(bǔ)配對,會出現(xiàn)一定的錯配。如果錯配區(qū)域中存在NGG-PAM序列,那么cas9就會在PAM序列的位置上,當(dāng)上游的幾個BP片段切斷DNA雙鏈時,細(xì)胞開始修復(fù)DNA修復(fù)機(jī)制,就會出現(xiàn)一定比例的錯誤,導(dǎo)致被編輯基因的功能喪失。袁院士的“無鎘大米”是通過crispr-cas9基因編輯技術(shù),將水稻吸收/轉(zhuǎn)運(yùn)隔膜的基因編輯失活,獲得“無鎘大米”。但是,如果存在失靶效應(yīng),可能會對不該編輯的基因進(jìn)行編輯,導(dǎo)致其他負(fù)性性狀,但可能不會產(chǎn)生任何影響,比如mop位點(diǎn)是一個簡單的重復(fù)序列區(qū),或者根本不是編碼基因片段。
盡管個體差異可能會影響CRISPR基因編輯的有效性,但這是唯一可能的,而且目前的基因組測序非常先進(jìn)(已經(jīng)達(dá)到第四代測序),因此有必要對接受基因治療的人群進(jìn)行基因組測序。然后選擇對現(xiàn)有序列特異性好的靶位點(diǎn),設(shè)計(jì)gRNA。