什麼是基因剪刀 CRISPR/Cas9 ?贏得了2020 諾貝爾化學獎

2020.10.08 02:17PM
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照片中包含了動畫片、捷克語、美國、政治、美國總統
2020 諾貝爾化學獎得主出爐啦!
是由兩位女性學者獲得此殊榮,
他們開發出基因編輯的新技術,
這項研究也將生命科學帶入新時代!
 
 
Photo credit: nobelprize.org

​2020諾貝爾化學獎由法國學者夏彭提耶(Emmanuelle Charpentier)以及美國學者道納(Jennifer A. Doudna)共享殊榮。兩人開發出 CRISPR/Cas9 基因編輯的新技術,能夠準確的改變動物、植物甚至是微生物的DNA,有助於分子生物學、創新治療癌症、遺傳疾病與植物育種帶來更多可能性。
 
而此次的女性得獎者也是歷來第六、第七位化學獎女性得主,也是化學獎首度皆頒給女性學者,兩人將平分一千萬瑞典克朗(約台幣三千兩百萬元)獎金。

 

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Photo credit: Vilnius University; Laura Morton Photography

夏彭提耶出生於法國,畢業於巴黎第六大學和巴斯德研究所,研究生物化學,分子生物學及遺傳學。她在研究化膿性鏈球菌時,發現其免疫系統有一段不明分子有切割DNA的能力。之後夏彭提耶與柏克萊加州大學教授-道納,合作開發「群聚且規律間隔之短迴文重複序列」(CRISPR/Cas9)技術,並於2011年發表。
 
CRISPR/Cas9 的靈感來自細菌中天然存在的基因組編輯系統,當細菌被病毒感染時,體內會出現病毒的DNA。若細菌成功存活,便把病毒DNA編進自己的基因組中記憶起來,之後若是面對相同病毒來襲,可立即辨識並切割掉有害病毒,避免再度感染,這項技術就像是「基因剪刀」,把不好的部份給斬草除根!

 
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Photo credit: geralt via pixabay CC0

CRISPR/Cas9對人類疾病的預防和治療非常重要,在許多疾病的研究中都運用此技術去做更深入的研究,包括單基因疾病,如囊狀纖維化、血友病和鐮刀型貧血症。它也有望用於治療和預防更複雜的疾病,例如癌症、心髒病、精神疾病和人類免疫缺陷病毒(HIV)的感染。也有植物學家正在測試能抵禦黴菌、病蟲毒害與耐旱的農作物。
 
在過去,要改變基因是非常耗時費力且困難的。而利用 CRISPR/Cas9,只要幾個禮拜就可以改寫基因的遺傳訊息。此研究,也可能應用於採檢新冠病毒的快篩方法開發。道納共同創辦生物科技新創公司「長毛象」,與葛蘭素史克藥廠合作,開發新冠病毒快篩試劑。

 
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Photo credit: jarmoluk via pixabay CC0

雖然這是個突破性的技術,但在2018年 11 月 26 日帶來了關於人體胚胎試驗的爭議。中國南方科技大學的研究者賀建奎宣稱,他們利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術修改了一對雙胞胎嬰兒的 CCR5 基因,使他們天生免疫愛滋病。這項消息引發各界譁然。
 
雖說在改變人類基因組的應用,會產生倫理問題,但不可諱言的是,此技術的應用範圍很廣,除了疾病的治療,在生物化學和分子生物學研究也是常會應用的技術。看完了2020諾貝爾化學獎的介紹,相信大家對這個基因剪刀CRISPR/Cas9有更深層的認識,也感謝世上所有科學家對於人類以及地球的貢獻!(深深一鞠躬)
 

 
 
By 覺得這個基因剪刀好威的Lu
 

 
延伸閱讀:
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【女性化學家系列】第一位獲得兩個諾貝爾獎的女性 - 葛蒂‧泰瑞莎
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參考資料:

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/
https://medlineplus.gov/genetics/understanding/genomicresearch/genomeediting/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7368118/
https://www.mewburn.com/news-insights/can-crispr-help-us-in-the-fight-against-covid-19
•​ https://huspat.org/2019/02/19/1042/
 
 

 

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