2020诺贝尔化学奖再出悬疑：基因编辑技术，华裔科学家张锋擦身而过

10月底7日，2020年诺贝尔奖的最后一个物理科学获奖者——化学奖被揭晓，埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜辛格（Jennifer Anne Doudna）获得了这一获奖者，缘故是研发了一种突变组撰稿人的方法。

在突变撰稿人从新科技从新科技的发展中所，张锋几乎是绕不过去的重要英雄人若无，他未能因所想到的前瞻性作出贡献入围诺奖令人生疑，某种程度将被选为近来讨论的一个话题。

当然，诺贝尔奖在以往有很多争议，尤其是涉及到华人社区方面，有很多下连串。例如庄小威讲师下连串，袁均英讲师下连串，如今张锋之后下连串，出乎意料！

Emmanuelle Charpentier 和Jennifer A. Doudna 发现了突变从新科技中所最尖端的工具: CRISPR/Cas9突变剪刀。借助这项从新科技，研究课题人员可以极其精确地改变动若无、动植若无和微生若无的 DNA。这项从新科技不仅对信息科学产生了革命性的冲击，为所发展从重新癌症疗法显然了作出贡献，还可能使治愈遗传病疾病的立志被选为现实。

“这种突变工具具有不小的力量，它将亦会冲击我们所有人。”诺贝尔和平奖一个委员亦会 (Nobel Committee for Chemistry) 主席克拉斯古斯塔夫丰 (Claes Gustafsson) 回应: “它不仅彻底改变了基础科学，可以创造从新型作若无，还能前瞻性从重新卫生保健方法。”

自从 Charpentier 和 Doudna 在2012年发现 CRISPR/Cas9突变剪刀以来，相关的从新科技的发展椭圆形爆炸式增长。这项工具在基础研究课题中所的许多重要发现中所显然了作出贡献，例如，动植若无学家研究课题中所，动植若无研究课题人员已经很难研发促霉菌、害虫和干旱的作若无，而在性疾病，从重新癌症疗法的乳癌也早就展开中所，治愈遗传病疾病的立志某种程度在不远的未来付诸。这些突变剪刀把信息科学带入了一个从新时代，并且在许多方面给本能促使了最大的利益。

有些后悔的是，对CRISPR-Cas9的发展和从新科技的发展显然作出贡献的华裔科学家张锋不论如何名单中所。

CRISPR/Cas9从新科技

CRISPR/Cas9是先于“锌指脱氧核糖核酸内切酶（ZFN）”、“类转录激活因子效应若无脱氧核糖核酸酶（TALEN）”之后显现的第三代“突变组区域内撰稿人从新科技”。实际上“突变撰稿人从新科技”，就是很难让本能对目标突变展开“撰稿人”，付诸对特定DNA截图的响除、加入的一项从新科技。

与前两代从新科技相比，CRISPR/Cas9具有价格便宜、制作简便、快捷高效的优点，于是它随之走红于亚洲地区的实验室，被选为科研、卫生保健等领域的必要工具。

△CRISPR/Cas9被称作“突变魔剪”（截图来源：诺贝尔官方网站）

CRISPR/Cas9的系统的工作原理

那么，这么厉害的从新科技，是如作的呢？

在病菌的突变组上，实际上着结合每条依序的“多次重复脱氧核糖脱氧核糖核酸”，这些多次重复脱氧核糖脱氧核糖核酸相对自由派，我们称之为CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸（Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats—成簇的规律每条的短回文多次重复脱氧核糖脱氧核糖核酸）。

1.“纪录”侵扰者档案

其中所的“每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”来源于HIV或其亦会位点的大部分段DNA，是病菌对这些外来侵扰者的“纪录”。

△CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸示意图（其中所，锥形框内回应高度可变的每条脱氧核糖脱氧核糖核酸，正方形回应相对自由派的多次重复脱氧核糖脱氧核糖核酸）

HIV或其亦会位点上，实际上“原每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”，“每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”正是与它们互相也就是说。“原每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”的挑选出并不是随机的，这些原每条脱氧核糖脱氧核糖核酸的上端向外延伸的几个胺基酸往往都很自由派，我们称为PAM（Protospacer adjacent motifs-原每条脱氧核糖脱氧核糖核酸临近基序）。

当HIV或其亦会位点DNA首次侵扰到病菌体内时，病菌亦会对其亦会DNA潜在的PAM脱氧核糖脱氧核糖核酸展开扫描识别，将临近PAM的脱氧核糖脱氧核糖核酸作为候选的“原每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”，将其整合到病菌突变组上CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸中所的两个“多次重复脱氧核糖脱氧核糖核酸”错综复杂。这就是“每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”产生的全过程。

2、打击二次侵扰者

当其亦会位点或HIV之后侵扰宿主菌时，亦会诱导CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸的表达。同时，在CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸附近还有一组自由派的细胞UTF-突变，称为Cas突变。CRISPR脱氧核糖脱氧核糖核酸的转录产若无CRISPR RNA和Cas突变的表达产若无等一齐携手，通过对PAM脱氧核糖脱氧核糖核酸的识别，以及“每条脱氧核糖脱氧核糖核酸”与其亦会DNA的胺基酸两者错综复杂配对，来找到其亦会DNA上的靶脱氧核糖脱氧核糖核酸，并对其切割，降解其亦会DNA。这也就付诸了对HIV或其亦会位点之后侵扰的免疫应答。

正是基于病菌的这种后天免疫防御机制，CRISPR/Cas9从新科技所发展，从而使科学家们借助RNA引导Cas9脱氧核糖核酸酶付诸对多种巨噬细胞突变组的特定位点展开修饰。

CRISPR/Cas9从新科技在突变响除中所的付诸全过程

如下图简述，在待响除突变的沿江各设计一条下到RNA(下到RNA1，下到RNA2)，将其与包含Cas9细胞UTF-突变的位点一同转入巨噬细胞中所，下到RNA通过胺基酸两者错综复杂配对可以特异性PAM附近的目标脱氧核糖脱氧核糖核酸，Cas9细胞亦会使该突变沿江的DNA遗传若无质断裂。

对于DNA遗传若无质的断裂这一生若无流血事件，有机体自身实际上着DNA细菌感染整修的应答机制，亦会将断裂沿江上端的脱氧核糖脱氧核糖核酸连接起来，从而付诸了巨噬细胞中所目标突变的响除。

△CRISPR/Cas9从新科技响除掉部分突变原理图（绘图肖媛）

而DNA片断的插入或区域内突变的付诸，须要在此基础上为巨噬细胞给予一个整修的模板位点，这样巨噬细胞就亦会按照给予的模板在整修全过程中所引入截图插入或区域内突变，对受精卵巨噬细胞展开突变撰稿人，并将其所发展**母体中所，可以付诸突变撰稿人动若无模型的构建。

△CRISPR/Cas9从新科技插入从新突变原理图（绘图肖媛）

CRISPR/Cas9从新科技的从新科技的发展

借助突变撰稿人从新科技CRISPR/Cas9，科学家们显然了许多成果。比如，广州希诺谷生若无科学集团有限公司用此从新科技培育出比格绵羊“龙龙”，它被选为必先元月底完全自主培育的体巨噬细胞复制绵羊，也是在世界上元月底突变撰稿人复制绵羊。

△在世界上元月底突变撰稿人复制绵羊“龙龙”（截图来源科技日报）

除此以外，来自美国、中所国、丹麦研究课题机构的科学家凭借此从新科技成功复制生界上第一批不携带活性内源性逆转录HIV（PERVs）的猪，复制猪本来可以满足本能器官移植的需要。

随着对CRISPR的系统认识的加深，实验设计的优化改造，我们显然CRISPR/Cas9以及其衍生从新科技终究亦会促使连串科学史上的不小革从新。期盼在不久的本来，CRISPR/Cas9所促使的不小发生变化势必很难惠泽万家。