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。
不少人都有狐臭的苦恼,身体里散发着让人难以忍受的味道,不仅让别人悄悄离你远去,最重要的是也影响了自身形象和正常的生活!那么,对于有狐臭的备孕夫妻来说,总是担心将其遗传给宝宝,让宝宝在成长过程也看着别的异样的眼光和带有自卑的心理,不过,狐臭到底是否会遗传给宝宝呢?我们一起来看看!
一、了解狐臭:什么是狐臭?
狐臭,也叫腋臭,为腋窝部发出的特出臭味。天热汗多时最明显,其汗常为淡黄色。学名臭汗症(bromidrosis)是指带有臭味的出汗,可分为大汗腺臭汗症和小汗腺臭汗症两种。前者多有遗传性,主要发生于腋窝,后者多发生于足部。
狐臭是一种遗传性疾病,大都发生于青春期,受情绪及荷尔蒙所影响,患者腋窝部的大汗腺排泄的汗液,经皮肤表面的细菌,主要是葡萄球菌的分解,产生不饱和脂肪酸而发出臭味。根据调查,双亲皆有狐臭的人80%会遗传到,若双亲只有一方有狐臭,那么遗传的几率为50%。腋臭手术通过清除大汗腺或切除大汗腺导管,阻断了上述分解途径,达到根治目的,但不能改变其遗传功能。
二、狐臭是否遗传:狐臭的遗传性
狐臭的发生与遗传明显相关,临床上所见病例几乎都有家族史,患者的父母中有一方有这样的病史。手术虽然去除了患者本身的异味,但并未改变患者的遗传性,因此仍可遗传给下代。
狐臭具有一定的遗传性和种族性,再我国汉族发生率为6%,再西方约占半数以上。狐臭患者腋下大汗腺异常发达,分泌的汗液中的特殊有机质,在以葡萄球菌为主的细菌作用下,产生短连脂肪酸等物质,导致刺鼻难闻的恶臭味。
三、狐臭的治疗方法
非手术法治疗狐臭
X光照射法:通过局部X光照射,破坏大汗腺切断异臭来源而达到目的。
激光除臭法:激光可有效促使大汗腺坏死,从而除臭。
冷冻法:通过局部冷冻,是大汗腺遭受破坏,祛除臭源
高频电针电解法:对于较严重的患者,电解法除臭是较好的选择。将电极插到毛囊根部,通过电解作用使毛囊坏死、萎缩,进而破坏大汗腺。但被破坏的汗腺有可能再生,所以做好在一年或两年后再次用此法除臭。
封闭注射:将95%的酒精与2%的利多卡因混合液注入腋下皮肤封闭,使大汗腺丧失分泌及排泄功能,无法产生异常分泌物和细菌作用,从而切断了臭味产生的途径,使腋臭无法产生。一周后须重复注射治疗。
香露治疗狐臭:此发一方面可杀菌阻止臭味产生,同时可利用本身的香味中和异味,特殊芳香成分渗透皮肤,长时间保留在大汗腺根部,除臭同时留下清雅的芳香
药物治疗狐臭:局部涂抹有清洁、干燥、杀菌、收敛作用的药物,如腋清香、半月香等。将药物外擦于腋下,药物通过皮肤吸收直接渗透到病灶—腋下大汗腺,促进大汗腺正常分泌、彻底清除体内湿热,使腋臭失去产生的内条件;同时药物成分能杀死腋下皮肤上的细菌,抑制皮肤细菌再生,使腋臭失去外部环境。内外兼治,使腋臭不宜复发。再用药过程中,忌食辣椒、酒类、海鲜等中医上所谓的发物;作过手术、激光的患者,应减少用量,延长用药时间;孕妇扑乳期妇女慎用。
局部药剂狐臭治疗:局部涂抹制汗及杀菌剂可有效除狐臭。将铝盐化学制剂摸在腋窝,可以抑制发汗。将腋窝皮肤擦干,摸上药水,辅助使用含有杀菌剂的软膏,可更有效。
格格污最近了解到,英国摄影师乔·法雷尔(JoFarrell)用摄影作品《活着的历史》(LivingHistory)记录了最后一批裹脚女性的生活。她在接受BBC采访时表示,虽然很多人知道这是落后的陋习,但它给予女性过上更好生活的信念,这些女性都以裹脚为荣。
但事实是虽然裹过的小脚被冠以为“三寸金莲”,但裹脚女性被压迫,被裹脚的痛苦历史就如裹过的脚步一样又臭又长。
裹过的脚脱下鞋后,如龟裂过的伤口,在痛诉着那段历史尘埃!
当乔·法雷尔把镜头对准这群老太太的时候,她们是逃避的,因为不愿触碰!那是她们人生中最难以忍受的一段尘封往事。
如今,当我们用X光照射这些“三寸金莲”的时候,看到这些犹如做过整形手术的脚,不该掩卷长思吗?
格格污认为,这些照片照出了一股历史的狐臭之气!所有图片来自网络!
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