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官方权威解读全文新鲜出炉:一文读懂今年诺贝尔化学奖
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[摘要]基因工作不仅彻底改变了基础科学,而且还能产生革新性作物,还可催生突破性的新型医疗方法。

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两位女性科学家获得诺奖的背后:基因剪刀让治疗基因疾病成为可能

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官方权威解读全文新鲜出炉:一文读懂今年诺贝尔化学奖

腾讯科技讯 10月7日,据诺贝尔奖官网消息,2020年诺贝尔化学奖授予艾曼纽·夏庞蒂埃(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗 A·杜德纳(Jennifer A. Doudna),以表彰她们“为基因组编辑发展出新方法”。

基因剪刀:一个重写生命密码的工具

艾曼纽·夏庞蒂埃和詹妮弗 A·杜德纳发现了基因技术最锋利的工具之一,即CRISPR-Cas9基因剪刀。利用这些技术,研究人员就能极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。这项技术对生命科学具有革命性影响,不仅有助于催生癌症新疗法,还有可能治愈遗传疾病。

想要了解生命的内部运作,研究人员就需要修改细胞中的基因。以前,这项工作耗时、困难甚至不可能完成。但现在利用CRISPR-Cas9基因剪刀,可能几周内就能改变生命的密码。

“基因工具力量巨大,能影响着我们所有人。基因工作不仅彻底改变了基础科学,而且还能产生革新性作物,还可催生突破性的新型医疗方法,”诺贝尔化学奖委员会主席克莱斯·古斯塔夫森(Claes Gustafsson)说道。

科学史上的有些发现具有巧合性,往往出乎意料,基因剪刀的发现也是如此。艾曼纽·夏庞蒂埃在研究酿脓链球菌(对人类危害最大的细菌之一)时,发现了一种以前不为人知的分子,即tracrRNA。夏庞蒂埃的研究表明,tracrRNA是细菌古老免疫系统CRISPR/Cas的一部分,该系统可通过裂解病毒的DNA来抵御病毒。

夏庞蒂埃在2011年发表了她的发现。同年,她开始与詹妮弗 A·杜德纳合作。杜德纳是位经验丰富的生物化学家,对RNA有丰富的知识。她们一起成功地在试管中再造了细菌的基因剪刀,并简化了剪刀的分子组成,使其更易于使用。

然后,她们又对基因剪刀进行重新设定,这是一个划时代的实验。在其自然形态下,剪刀可识别病毒中的DNA,而夏庞蒂埃和杜德纳证明,该剪刀可被控制,因此能在预定位置切断任何DNA分子。在DNA被切断的地方,就很容易改写生命密码。

夏庞蒂埃和杜德在2012年发现CRISPR/Cas9基因剪刀,自此从后,对该工具的使用开始激增。这种工具促成了基础研究中的许多重要发现,植物研究人员已经能够培育出耐霉、耐虫害和耐干旱的作物。在医学方面,癌症新疗法的临床试验正在进行,能够治愈遗传疾病的梦想将要实现。这些基因剪刀,把生命科学带入了一个新时代,并在许多方面给人类带来了极大的益处。

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图注:基因剪刀艺术图

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图注:CRISPR-Cas9,链球菌抵御病毒的自然免疫系统。当病毒感染细菌时,会把有害的DNA送到细菌内部。如果细菌能在感染中存活,那么其基因组中也会嵌入一段病毒的DNA,这段DNA就像是病毒的存储器。该DNA能保护细菌免受新的感染。

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图注:CRISPR/Cas9基因剪刀。

两位获奖者简介

艾曼纽·夏庞蒂埃,1968年生于法国。1995年在法国巴黎巴斯德研究所获博士学位。现为马克斯·普朗克研究所病原体科学部门主任。

詹妮弗 A·杜德纳,1964年生于美国华盛顿哥伦比亚特区。1989年在哈佛医学院获博士学位。现为美国加州大学伯克利分校教授,兼任霍华德·休斯医学研究所研究员。

奖金总额

奖金总额为1000万瑞典克朗(约合760万人民币),两位获奖者各分享一半。(编译:羽佳)

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