提起基因编辑,关注诺奖的肯定会想到2020年10月,被授予诺贝尔化学奖的两位女得主;不关注的则可能想到了贺建奎的基因编辑婴儿事件。毋庸置疑,任何科技的进步,都为将人类提供更高更广的空间,尤其是这项价格比较“亲民”的基因编辑技术。。。今天我们就来聊聊基因编辑这项技术。。。
基因编辑的两位得主:Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna
1.她们共同发现了基因技术中最先进工具: CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,CRISPR)。
2.利用该技术,人类可以精准地修改动物、植物和微生物的 DNA。而且,和以往的技术相比,这项技术最大的优势是:廉价。
简直低廉到任何一个实验室都可以做,比如我都做过crispr/cas9,并设计了全基因组敲除多个基因研究的实验(目前正在进行中)
这项技术对生命科学产生了革命性的影响,从此我们治疗疾病有了全新的手段,过去遗传性疾病的治愈成了一种可能,并且也可能为治疗癌症提供工具。
当然,也包括那种冒天下之大不韪的基因编辑人类胚胎的也蠢蠢欲动(比如贺建奎)。
一,什么是基因编辑,基因编辑能做什么?为什么会被授予基因编辑呢?
在开始前,我们先简单地了解下基因编辑。
大家都知道,生物的性状本质上是由基因控制的,不同的基因变化会造成很多差异。
比如,有的人爱吃香菜,有的人不爱吃香菜,会觉得香菜有一股肥皂味。
而其背后的本质是人体的一个基因发生了一个位点的突变。
那么,如果我们可以控制这些位点,岂不是就可以改变这些性状了?
答案正式如此。
因此科学家们一直想着如何编辑基因,当然,也研究了很多手段。
最原始的是天然变异。
基因复制并不是百分之百精确地,会随机发生变异。这成为了很多时候我们获取基因变异的天然办法。
比如我们的杂交水稻(杂交水稻无论是雄败还是其他杂交材料,本质上都是基因变异,是一种在未搞清楚负责基因的时候利用基因变异来进行人工优化的做法),我们的各种家养动物,都是利用天然变异来进行的。
后来人们开始有意识地寻找引发基因变异的办法。
比如用紫外线或者X光诱变。
比如用化学物质诱变。
甚至还有用太空技术诱变的。
这些技术的好处是可以使得基因变异,但是缺点是不可控制,往往是随机变异。
后来,随着生物技术的前进,人们寻找到了新的基因编辑技术。
比如锌指核酸酶,比如TALEN,这些技术让基因编辑更加快速了,也更加精准了。
不过,还差了那么一点意思。
而本次获得诺奖的CRISPR技术,则是一种非常优越的技术。
首先,CRISPR是什么?
其实,这是几个单词的缩写,Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats。
中文名是“常见回文重复序列簇集”。
这个东西,其实不是人类拥有的,而是来自于微生物。
CRISPR/Cas9其实是天然存在的,大家知道微生物可不像人类这么有完善的抵抗能力,所以经常受到各种外源的基因影响,比如各种病毒可以直接干掉微生物(如噬菌体等),甚至有的微生物可以直接从其他微生物中获取DNA让自己变性(也就是大家熟悉的天然转基因——基因水平转移)。
那么,微生物一定有一套自己来调整和控制的办法,或者说,微生物一定有自己的免疫系统,在21世纪初,其实已经知道了这套系统,也就是细菌可以用CRISPR系统来防御病毒攻击。
不同生物有不同的CRISPR系统,这个系统也有不同的策略,但是大家发现,有一个叫做CRISPR RNA的分子是其中的关键,不过当时人们大多不太感兴趣,毕竟那个年代,克隆,干细胞都是大火的东西。
相比于人类有强大的免疫系统,微生物往往是单细胞,所以它们更容易受到外来基因的攻击。
比如典型的就是病毒可以入侵并攻击微生物的基因。
微生物为了应对外来攻击,发展出了一套系统,就是利用CRISPR系统来切割入侵的基因,从而避免其影响自身。
而本次两位诺奖得主就是研究CRISPR系统的,她们共同发现了微生物应对入侵基因的关键因子:tracrRNA、CRISPR RNA 和Cas9 蛋白。
而Charpentier就对这个比较感兴趣,这是因为她本身是微生物研究领域的,她特别好奇链球菌基因组是如何产生这个调节性调节RNAs及其位点识别机制。2008年获得了该细菌产生的所有小RNAs的序列,并进一步找出了一种比较特殊的RNA,当时称作trans-activating CRISPR RNA(tracrRNA)。
进一步,Charpentier和另一位诺奖得主Jennifer A. Doudna一起探索了tracrRNA发挥功效的方式,最后找到三个核心组件:tracrRNA、CRISPR RNA 和Cas9 蛋白。
这三者可以将入侵的DNA切割,然后降解。
那么,这给科学家一种提示,我们可不可以用这套系统来切割其他基因组呢?
于是她们尝试了在其他生物中进行研究,发现果然可行。
CRISPR可以切割DNA,然后让DNA发生损伤。
这个时候我们可以趁机把我们想要编辑的部分导入进去。
进一步,所有生物都拥有的修复系统会把基因组修复。
而这个修复的过程,会“错误”地把那段我们编辑的部分一起当做自己的DNA进行修复。
于是,我们就实现了基因编辑。
这种编辑,有一种“狸猫换太子”的感觉。
而这套系统具有非常强大的编辑能力,几乎能编辑各种动物、植物和微生物,正因为如此,一问世就马上获得了全世界的关注。
此外,这套系统非常的廉价,可以让全世界的实验室都使用,于是全世界的科学家一起努力,让基因编辑成功走入了千万家。
二,基因编辑有什么作用呢?
最基础的应用就是应对疾病。
比如狐臭,这是一种让人比较讨厌的难言之隐,然而其本质上是一个基因发生了突变。
而利用基因编辑技术,我们可以把这个突变扭转,于是就治疗了狐臭。
再比如癌症,很多时候,癌症是和基因有关的。
典型的就是乳腺癌,有个基因发生变异就会导致乳腺癌发生几率提高几倍。
著名影星安吉丽娜朱莉还因为检测到了这个基因变异而把自己的乳腺切除。
不过有了基因编辑技术,可以直接把这个基因突变扭转回来,从而降低乳腺癌概率。
而更为夸张的是,这个基因编辑,为人类改造自身提供了强大的武器。
大家看到各种科幻电影,各种各样的改造人类。
鹰的眼睛,狼的耳朵,豹的速度,熊的力量。
那么有这套基因编辑技术,我们完全可以把这些基因编辑或者导入人体,实现人体改造。
比如贺建奎就冒天下之大不韪,用这套系统,编辑了受精卵,并让宝宝生下来,引发了全球的震惊。
由于基因编辑技术非常简单,一个无任何生物背景的人,培训几周都可以成功操作基因编辑。价格也十分低廉。
所以这套技术,可能会带来全民性的基因编辑,因此也被不少人认为是打开了“潘多拉魔盒”。
甚至未来大家想象的改造人类,设计人类都有可能。
科学技术是一把双刃剑,所以未来,我们要利用好基因编辑,同时避免基因编辑滥用的风险。
自动有了短视频平台,新闻消息传播速度太快了,我们经常可以在上面看到一些奇奇怪怪的事情,真是让人感慨不已。前阵子刚在网上看到男人陪老婆吃烧烤的途中借口买烟找服务,今天又发现有人做核酸排队的时候跑去找服务了,真见缝插针啊。
这几年因为疫情,核酸检测报告已经成了硬通货,想要到哪里去都少不了做核酸,只有阴性证明才能畅通无阻,有些地方一旦出现疫情,还会要求参加全民核酸检测,而且频率还挺高,严重的时候每天都要做一次。
一般来说,做核酸检测的人都很多,因为检测点不多,医护人员也就那几个,而且有时候做核酸是有规定时间的,到点就不做了,所以大多数时候核酸检测点的人都很多,几乎每个人都要排上一会队才能做上,这排队的时间长短要看情况,不过大多数时候都要有个十几分钟。
这排队有时候也挺无聊的,有些人就会想办法打发时间,大多数人就拿出手机玩玩,刷刷短视频,看看新闻,时间也就过去了,还有的人就找个认识的聊聊天,东拉西扯一会就轮到自己了。不管是什么方式,这些人打发时间的办法总会都是比较正经的,但是最近居然有个神人,趁着排队核酸的时候去找了个特殊服务。
那天,这个神人因为需要核酸检测报告,就和自己的老婆一起去核酸检测点排队,结果等他到了目的地的时候,发现那里人实在太多了,估计至少要排队20分钟。一开始他和老婆一起排了一会儿队,觉得无聊的时候两个人就聊聊天,后来他的烟瘾犯了,就想到角落里先去抽一支烟,结果他一摸口袋发现出门的时候走得太匆忙忘记带烟了,于是就告诉老婆自己到附近找找有没有地方卖完,让她快到自己的时候打电话。
这神人说是要去买烟,实际上走了没两步他就动了歪心思,他心想这队伍估计还要有个十几分钟才能轮到自己和老婆,这么好的机会,他为什么不好好利用呢?他记得附近有一个按摩店,里面有一些特殊的服务,何不趁此机会进去享受一下。
说干就干,他赶紧以最快的速度赶到了那家按摩店,找了一个看起来比较顺眼的姑娘,就到房间办事去了。他的办事效率比较高,很快就了结了这件大事,若无其事地回去排队做核酸。因为他速去速回,所以妻子也没有意识到有什么不对劲,两个人做完核酸就高高兴兴回家了。
几天以后,这个男子突然发现自己得了狐臭,他觉得很奇怪,因为他以前没有这个毛病,而且他周围的人也都没有狐臭,他思来想去,突然想到那天为他提供服务的人身上好像有一点奇怪的味道,可能就是狐臭,他心想自己莫不是被传染了,于是赶紧去医院治疗。
男人本色,不行就上502这件事曝光以后网友都觉得很无语,用得着这么争分夺秒见缝插针嘛,看来他的办事效率真的不是一般的高。
有网友说自从自己刷了短视频就知道了好多这样的男人,有人在和老婆一起吃烧烤的办事,有人接小孩的时候一点两个小姐,现在又有人做核酸检测的时候,让老婆排队自己去办事,真是一个比一个奇葩呀。
所以说呀,男人根本就看不住,只要他们想干坏事就会想尽办法去做,作为女人,关键时刻咱们也只能使用非常手段了,实在不行咱就学学俄罗斯姑娘给老公和小三用上502算了,既然他这么喜欢这件事,就让他和姑娘牢牢连接吧!
给这个神人看病的医生说狐臭是不会传染的,多半是遗传,这个人应该不是在找服务的时候被传染上的,很有可能是他祖上有人有狐臭,只不过他自己做了坏事比较心虚,所以就不打自招了。
小编观点看到这些奇葩的男人,真的是觉得太无语了,这种事情就这么有意思吗?自己家老婆难道不能办事吗?非得跑到外面去,万一真染上什么病,不是得不偿失吗?不得不说,老一辈人说男人只有在棺材里才能老实,这句话实在是太对了,绝对是老一辈人的经验之谈,大家还是见怪不怪吧。
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臭氧杀菌与传统的杀菌方式有哪些区别,臭氧杀菌的优点是什么?
首先,传统的灭菌方式有三种:一是紫外线灭菌,二是试剂灭菌,三是加热灭菌。
紫外线以光波辐射作用杀菌:主要问题在于紫外线穿透能力小,在紫外线照射不到的地方,无法消毒;其杀菌能力随着使用时间的增加而减小,而且灯管寿命短,更换过于频繁,运行费用高。
化学试剂灭菌:药味大,不能自然排出,需要空调长时间置换新风,从而增加了能耗。同时也存在二次污染的问题,剩余的药物直接排入大气,造成对周围环境的污染。如甲醛熏蒸,操作麻烦,熏蒸时间长,二次污染物严重,对人体有一定的危害。
加热灭菌包括干热和湿热:其缺点是温度高,能耗大,有的物品如原材料,仪器仪表,塑料制品等就不宜加热。
传统抗生素、激素类药物确实也能缓解和治疗各类真菌、细菌引起的疾病,但对于身体有很大的副作用,并且长期使用会形成耐药性,这就是一些慢性病患者每过一段时间就需要换一个药的原因。而臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应, 穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。臭氧首先作用于细胞膜,使膜构成成份受损伤,而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿透膜,而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡。臭氧杀菌彻底,无依赖性,更不会使细菌病毒产生耐药性。
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