科学家们用CRISPR进行创新的4种疯狂方式

由:乔安娜·汤普森|
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在德国盖特勒本的莱布尼茨植物遗传学和作物植物研究所,展示了一种名为亚麻荠(camelina sativa)的农业植物的发芽胚胎,这些胚胎通过CRISPR-Cas9过程接受了基因拼接。这些样本将用于培育适合未来模拟环境场景的生物多样性杂交品种。肖恩·盖洛普/盖蒂图片社

有很多关于蚊子;具体来说,就是基因工程品种。2021年夏天,来自加州大学圣巴巴拉分校和华盛顿大学的一组科学家开创了一种干扰蚊子视觉的方法,使其成为蚊子的视觉他们很难找到人类目标

18新利最新登入他们是如何完成这样的壮举的?使用一种基因工程工具CRISPR

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“CRISPR最初是细菌用来对抗病毒的一种方式,”哈佛医学院的基因组学工程师拉斐尔·费雷拉(Raphael Ferreira)在2021年接受我们采访时说。CRISPR经常被比作一把“分子剪刀”,它使用的是一种叫做Cas的特殊蛋白质CRISPR-associated酶在预先设定的精确位置切割DNA或RNA链。然后,系统可以在该位置插入或移除所需的基因,然后中提琴:基因编辑生物。

CRISPR打开了一个充满可能性的世界,包括人类健康领域的许多可能性,比如致盲蚊子。新利国际网站品牌官网但这并不是它的全部用途。费雷拉说:“我们有如此多的这种技术变体,它使我们可以进行任何类型的基因工程。”

以下是科学家们在实验室内部(也可能是外部)应用CRISPR的一些最疯狂的方式。

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1.种植辣番茄和低咖啡因咖啡豆

想象一下咬一口成熟的西红柿。你想到了什么口味?甜的吗?酸的,也许有点咸?18新利最新登入辣的怎么样?

多亏了一个国际遗传学家团队可能是未来的风味不起眼的番茄。巴西和爱尔兰的研究人员提出了一种CRISPR方法,可以激活番茄植物中休眠的类辣椒素基因,正是这种基因序列赋予了辣椒的活力。除了能酿造出完美的血腥玛丽,这些植物还能传统辣椒的经济替代品众所周知,这种植物很难生长。

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CRISPR还可以提高你的日常早餐习惯,也可以减少这种习惯。英国公司热带生物科学目前正在开发咖啡豆培育出不含咖啡因的植物。这是一件大事,因为现在的咖啡豆必须经过化学脱咖啡因处理,通常是通过用乙酸乙酯或二氯甲烷浸泡(也是脱漆剂的成分)。这种刺激性的化学浴去除了豆子的咖啡因还有它们的味道。CRISPR咖啡承诺给你一杯无焦虑的咖啡,拥有全咖啡的所有烘烤美味。

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2.制作无宿醉酒

如果你曾经希望自己可以在城里度过一个晚上,而不会在第二天早上遭受头痛的宿醉,那么你可能很幸运。伊利诺伊大学的一组科学家利用他们的基因剪刀提高了一种猕猴的健康效益新利国际网站品牌官网发酵酒的酵母他们剪掉了导致第二天头痛的基因。

酿酒酵母我们讨论的酵母是一种多倍体生物,这意味着它每个基因都有多个副本(而不是通常的两个)。这一特征使得酵母具有很强的适应性,而且很难用旧方法进行基因工程,而旧方法可以只针对一个基因的一个拷贝一次。

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但CRISPR允许基因工程师一次性切断基因的每一个版本。费雷拉说,与旧技术相比,“CRISPR技术的复杂性远远超出了我们的想象,关键在于效率。”

利用它,伊利诺伊大学的研究小组能够提高白藜芦醇有益新利国际网站品牌官网心脏健康在他们的酒里,把宿醉留在剪辑室的地板上。

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3.全牛无斗

说到养牛,牛角通常是禁忌。在一头成年公牛身上他们构成危险对农民,对其他牛,偶尔也对动物本身。

传统上,农场饲养的牛是通过消灭动物前额上两个称为牛角芽的骨突起上的角质细胞来去除角的。花蕾被其中之一破坏了几个不同的疼痛的方法:用老式的刀,或者用热熨斗,电,或者像氢氧化钠这样的腐蚀性物质。这些做法有时会导致面部毁容或眼睛损伤。但CRISPR可能只是提供了一种更合乎道德的选择。

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利用CRISPR,科学家们设计了牛的无角基因,有效地消除了对这些动物进行角质切除手术的需要。更有趣的是,其中一些gene-edited公牛能够将这种特征遗传给后代,这对保持这种特征在种群循环中至关重要。在科学界,这被视为一个潜在的巨大成功故事:以至于加州大学戴维斯分校的遗传学家艾莉森·l·范·埃南纳姆在《自然》杂志上发表了一篇文章,称去除角是“一个高度优先考虑的动物福利问题”倡导继续研究

从历史上看,公众对转基因作物和牲畜的热情不那么高,尽管最近的研究表明,这些作物和牲畜人们的态度可能正在改变.但是,如果CRISPR被用于一些不那么“夏洛特的网”,而更像“侏罗纪公园”的东西呢?

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4.复活失落的物种

也许CRISPR目前最遥远的用途是它有可能让整个物种起死回生。现在,人们正在认真讨论复活一个特定的物种:候鸽

过去,数以百万的旅鸽成群结队地在北美的森林中翱翔,它们将天空染黑,并轰隆隆地穿过下层植被,自然资源保护主义者奥尔多·利奥波德将其描述为“一场羽毛风暴”。18新利最新登入然而,在18世纪和19世纪,随着欧洲殖民者遍布欧洲大陆,情况开始发生变化。

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除了无处不在之外,旅鸽还不幸地拥有美味的品质。他们被猎杀集体饥饿的欧美人为了食物和运动这可能不会对鸟类的总数造成毁灭性的影响,除非人类同时破坏了它们的大部分筑巢地。这种残酷的结合导致该物种在20世纪初急剧下降。已知的最后一只候鸽一只叫玛莎的鸟他于1914年死于狱中。

现在,科学家们正在寻找CRISPR作为一种让这些标志性鸟类复活的方法。总部位于加州的生物技术组织Revive & Restore有一个专门的旅鸽计划该项目旨在通过修改与带尾鸽关系密切的带尾鸽的基因组来重建该物种。该小组表示,如果成功的话,他们可以用这种方法复活各种灭绝或极度濒危的生物黑足鼬长毛象.不管他们是否应该当然,这仍然是一个有争议的问题,但不可否认的是,CRISPR已经使科幻小说中的东西成为可能。

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最初发布日期:2021年9月13日

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