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“基因鉸剪”獲2020諾貝爾化學獎 CRISPR三巨子“恩仇”閉幕?

宣布日期:2020-10-09 閱讀次數:0

起源: 生物摸索  

台灣時光10月7日17時45分,備受註視的2020年諾貝爾化學獎揭曉獲獎名單!德國馬克斯·普朗克病原學研討所的Emmanuelle Charpentier博士和美國加州大學伯克利分校的Jennifer A. Doudna博士因發明了CRISPR / Cas9基因鉸剪這一基因技術中最鋒利的對象之一而斬獲該獎項。

CRISPR/Cas9是繼“鋅指核酸內切酶(ZFN)”、“類轉錄激活因子效應物核酸酶(TALEN)”以後湧現的第三代“基因組定點編纂技術”。所謂“基因編纂技術”,就是可以或許讓人類對目的基因停止“編纂”,完成對特定DNA片斷的敲除、參加的一項技術。

關于兩位獲獎迷信家

Emmanuelle Charpentier,素有“基因編纂之母”之稱,1968年生于法國奧爾維河畔尤維斯,曾經取得10項久負盛名的迷信獎項,今朝擔負德國馬普學會沾染生物學研討所所長,曩昔20年在5個分歧的國度、9所分歧的大學任務過。

Jennifer A. Doudna,素有“CRISPR女神”之稱,1964年生于美國華盛頓,現爲美國加州大學伯克利分校傳授,霍華德·休斯醫學研討所研討員,2016年曾取得世界出色女迷信家造詣獎。

關于CRISPR / Cas9基因鉸剪

2003年開端,西班牙微生物學家Francisco Mojica的一篇文章接連被Nature、PNAS等期刊拒稿,由於在廣泛以為單細胞的細菌、古菌沒有“高端”免疫體系的節點上,這篇文章其實太甚“瑰異”。它提出:細菌和古菌傍邊普遍存在一種免疫機制,可以或許記住此前沾染過它們的病毒的基因特點,並停止針對性進攻。

直到2005年,Mojica的研討結果被《份子演變雜志》吸收,一個新的術語才開端進入了人們的視野——“紀律成簇距離短回文反復”(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),簡稱CRISPR,而Francisco Mojica同樣成爲CRISPR體系的首個發明者。

以後,Emmanuelle Charpentier在對化膿性鏈球菌停止研討時發明了一種前所未知的份子tracrRNA,並證實這是細菌陳舊的免疫體系CRISPR / Cas的一部門,該體系經由過程切割病毒的DNA使之進擊生效。

2011年,Charpentier將研討結果公諸于世,並在同年與具有豐碩RNA常識的資深生物化學家Jennifer Doudna殺青協作,二人勝利地在試管中重建了細菌的基因鉸剪,並簡化了其份子成份,使之更容易于應用。更加主要的是,她們開啓了基因編纂史的新篇章:人工設計的導遊RNA可讓Cas9卵白切割隨意率性指定的片斷DNA序列。

CRISPR / Cas的湧現爲基本研討中的很多主要發明做出了進獻。諾獎官網指出,CRISPR / Cas9基因鉸剪對性命迷信發生了反動性的影響,正在爲新的癌症療法做出進獻,並能夠使治愈遺傳性疾病的妄想成真。

基因編纂三巨子“恩仇”終結?

在爲兩位女迷信家祝願的同時,很多人關於另外壹位基因編纂巨子張鋒“落第”諾獎覺得可惜。現實上,壹向以來關於這位最早將CRISPR基因編纂技術運用于哺乳植物和人類細胞的華人迷信家能否該獲諾獎的爭議賡續。

2012年,Jennifer Doudna和Emmanulle Charpentier協作在Science 雜志揭櫫了基因編纂史上的裏程碑論文,勝利解析了CRISPR/Cas9基因編纂的任務道理。

固然,在兩位迷信家展開CRISPR/Cas9基因編纂相幹研討的同時,壹名來自麻省理工學院的年僅30歲的華人迷信家也靈敏地意想到了CRISPR的輝煌遠景,並著手停止研討。他的名字,叫做張鋒。

2013年,張鋒在Science雜志刊文,初次將CRISPR基因編纂技術運用于哺乳植物和人類細胞,“疾足先得”成爲第一個用CRISPR/Cas9編纂哺乳植物細胞基因組的迷信家。

由此,CRISPR基因編纂技術正式成爲最近幾年來性命迷信範疇最刺眼的技術,三位迷信家也被譽爲“CRISPR基因編纂三巨子”。

普通以為,Doudna和Charpentier最早發明了CRISPR/Cas9基因編纂技術這座金庫,而張鋒則最早找到了金礦中的金子。

曩昔,張鋒與Doudna與等人已經聯袂創立基因編纂公司——Editas Medicine,然則不久後協作決裂,兩大陣營關于CRISPR/Cas9的專利之爭擺上了台面。Doudna“單飛”開辦了本身的公司Intellia Therapeutics公司,埃瑪紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)創建了CRISPR Therapeutics公司,這三家公司均已上市。

雖然Doudna和Charpentier最早揭櫫了論文,然則從今朝CRISPR/Cas9的科研結果來看,一半嚴重沖破都出自張鋒之手,其他嚴重沖破若幹也應用了張鋒收費分發的科研資本。由此,張鋒在基因編纂範疇“一哥”的位置幾近無可撼動。

2014年,美國專利商標局(USPTO)同意了張鋒地點的博德研討所的專利要求。2018年,美國專利局法庭宣告,Doudna 針對張鋒的真核細胞 CRISPR-Cas9 基因編纂技術的專利攪擾訴求不成立。美國專利局判決稱:Doudna 與 Vilnius 的專利請求只是在試管中剪切DNA片斷,沒有觸及細胞、基因組,也沒有基因編纂。

固然在專利爭取中“戰敗”,然則此次斬獲諾獎無疑是對Doudna和Charpentier二人在基因編纂範疇進獻的極大確定。現實上,壹向以來學術界就更偏心 Charpentier 和 Doudna,2015年兩者就取得了有奢華版諾獎之稱的“性命迷信沖破獎”,2016年兩人再獲阿爾珀特獎,2020年又同獲沃爾夫獎。

關於兩位Doudna和Charpentier取得諾貝爾化學獎,饒毅傳授在其小我大眾號評論道:“獨到的原創比慎密的競爭更優雅,發明和創造較揭櫫和展現更主要。”

中科院植物所基因工程技術研討組組長王皓毅在接收《中國迷信報》采訪時提到,張鋒在CRISPR範疇後續的一系列任務中做出了偉大的進獻,是CRISPR運用技術開辟範疇的第一人,也是CRISPR技術發展運用和進一步發掘的重要領導者。但從根本道理下去說,Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier的道理解析無疑是主要一筆。

不管若何,CRISPR技術可以或許如斯普遍地運用到性命迷信和醫學的各個範疇,爲人類和科技的發展做出弗成磨滅的進獻,爲搶救性命帶來新的願望,都離不開以基因編纂三巨子爲代表的迷信家,他們每個人都應當遭到眾人的尊敬。

參考材料:

[1] https://www.nobelprize.org/prizes/

[2] “基因鉸剪,早兩年拿諾獎也沒成績”

[3] CRISPR三巨子"恩仇"大終局?張鋒博得專利,憾掉諾獎......

[4] 2020諾貝爾化學獎頒布: 充斥爭議的基因編纂技術

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