生物学 进阶概念

基因编辑CRISPR

像用剪刀修改文档一样修改DNA——CRISPR让精准编辑基因成为现实。

基因编辑生物技术CRISPR
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什么是 CRISPR?

CRISPR-Cas9 是一种基因编辑工具,让科学家能够精确地在 DNA 的特定位置进行「剪切」和「修改」。它就像一把分子级别的剪刀,能定位并编辑特定基因片段。

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工作原理

1. 设计一段向导 RNA,与目标 DNA 序列匹配
2. 向导 RNA 引导 Cas9 蛋白定位到目标位置
3. Cas9 切断 DNA 双链
4. 细胞修复断裂处时,可以删除、替换或插入新基因

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应用前景

  • 医疗:治疗镰刀型贫血症、β-地中海贫血(已有临床试验成功案例)
  • 农业:培育抗病、抗旱作物
  • 基础研究:快速构建疾病模型
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伦理争议

2018年,中国科学家贺建奎宣布对人类胚胎进行基因编辑并诞生婴儿,引发全球学术界强烈谴责。生殖系基因编辑的伦理红线仍是国际社会争论的焦点。

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关键数据

发现时间
2012年
Doudna和Charpentier发表关键论文
诺贝尔奖
2020年化学奖
授予Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier
编辑精度
单碱基级别
可以精确修改DNA上的单个碱基
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来源引用

[1]《破译者》 — 沃尔特·艾萨克森
[2]《A Crack in Creation》 — Jennifer Doudna
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知识邻居

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