遺傳學(xué)界大牛:張鋒等三人并非CRISPR技術(shù)唯一功臣

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

JenniferDoudna、EmmanuelleCharpentier和張鋒(FengZhang)被廣泛譽(yù)為是CRISPR/Cas9技術(shù)的主要開發(fā)者。這些研究人員毫無疑問在將這一細(xì)菌免疫防御系統(tǒng)開發(fā)為一種強(qiáng)大的適用的基因編輯工具過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,但只將功勞歸于這三人,大多數(shù)的新聞報道忽視了無數(shù)其他科學(xué)家的貢獻(xiàn),包括GeorgeChurch,在12月的人類基因編輯峰會上閱讀了一篇文章后,Church提醒TheScientist雜志應(yīng)注意這一問題。

在這篇文章中,TheScientist雜志的JefAkst突出強(qiáng)調(diào)了Doudna、Charpentier和張鋒是CRISPR/Cas9技術(shù)開發(fā)中的重量級人物:“與會者是名副其實(shí)的基因編輯名人:加州大學(xué)伯克利分校的JenniferDoudna,馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所的EmmanuelleCharpentier,和麻省理工學(xué)院與哈佛大學(xué)Broad研究所的張鋒??CRISPR-Cas9系統(tǒng)在基因編輯中實(shí)用性的三位發(fā)現(xiàn)者,加上數(shù)十位基因組科學(xué)領(lǐng)域的名人。”將CRISPR/Cas9基因編輯最大的一份功勞歸于Doudna、Charpentier和張鋒,Akst附和了無數(shù)有關(guān)這一技術(shù)起源故事的文章。

幾天后當(dāng)Church與TheScientist雜志的BobGrant在一起聊天時說道:“我不想去抱怨。我只是做了一點(diǎn)技術(shù)性修正!钡獵hurch認(rèn)為他和其他的許多科學(xué)家也對開發(fā)CRISPR-Cas9在基因編輯中的實(shí)用性做出了貢獻(xiàn)。

如果你讀過關(guān)于CRISPR的文章,你或許會熟悉下列這些:在一篇的Science論文中,Doudna、Charpentier和同事們發(fā)布了首個研究報告,他們編程CRISPR/Cas9系統(tǒng)精確切割了裸質(zhì)粒和雙鏈DNA。在二月的一期Science雜志上,張鋒和同事們在體外將這一精確切割方法應(yīng)用于小鼠和人類細(xì)胞。

然而,每當(dāng)涉及到深入細(xì)致的科學(xué)調(diào)查時通常就會是這樣,故事并沒有那么的簡單。盡管沒有像上述研究那么頻繁地被提及,Church研究小組也在張鋒發(fā)布成果的同一期Science雜志上了發(fā)表了一項(xiàng)相似的研究??利用CRISPR/Cas9來編輯人類干細(xì)胞中的一些基因。

Church強(qiáng)調(diào),Doudna和Charpentier是將被細(xì)菌利用來對抗入侵病毒的一種自然免疫防御??CRISPR/Cas9從生物奇事提升至一種潛在的革命性基因編輯工具的重量級人物。Church說:“他們無疑是研究這一特殊酶系統(tǒng)的先驅(qū)!钡獵hurch認(rèn)為他們的特殊貢獻(xiàn)并沒有構(gòu)成這一技術(shù)開發(fā)的完整故事!癉oudna提出了靈感:CRISPR將會成為一種可編程的切割裝置。但讓它通過同源重組來完成精確編輯,是另一件完全不一樣的事!

CRISPR/Cas系統(tǒng)是細(xì)菌利用來對抗入侵病毒的一種自然存在的天然免疫。在數(shù)十年里一小群研究人員幫助描述、分離和研究CRISPR,它才被設(shè)想成一種基因編輯工具。

1987年,日本大阪大學(xué)的YoshizumiIshino和同事們發(fā)布了大腸桿菌DNA中一個特殊的短重復(fù)序列iap。8年后,西班牙阿利坎特大學(xué)的FranciscoMojica與同事們描述了一個CRISPR位點(diǎn)的特征;這些研究人員隨后意識到,他們和其他人認(rèn)為的無關(guān)重復(fù)序列實(shí)際上分享了一些共同的特征。

Mojica和同事RuudJansen在90年代末和2000年代初在彼此的通信中提出了這一術(shù)語CRISPR(forclusteredregularly-interspacedshortpalindromicrepeats),Jansen在2002年第一次將這一術(shù)語用于出版物中。

隨后出現(xiàn)了一系列關(guān)于原核生物免疫模塊的研究,工業(yè)科學(xué)家如來自奶制品制造商Danisco的PhilippeHorvath和RodolpheBarrangou與學(xué)術(shù)研究人員一起??其中包括洛克菲勒大學(xué)的LucianoMarraffini、荷蘭瓦格寧根大學(xué)的JohnVanderOost、加拿大拉瓦爾大學(xué)的SylvainMoineau、立陶宛維爾紐斯大學(xué)的VirginijusSiksnys,和以色列海法大學(xué)的EugeneKoonin??更深入探究了CRISPR在自然界中的作用機(jī)制。早期的CRISPR研究工作是“整個科學(xué)界的努力,”Church說。

張鋒對此表示贊同!斑@本身就是一個不同尋常的科學(xué)故事,因?yàn)閷RISPR生物學(xué)的基礎(chǔ)研究奠定了全面的、堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),基因組編輯工作才有可能實(shí)現(xiàn)。許多研究人員為發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識CRISPR做出了貢獻(xiàn)。沒有認(rèn)識到這些個體和他們研究團(tuán)隊(duì)做出的重要貢獻(xiàn),現(xiàn)在談?wù)揅RISPR成為基因組編輯工具的開發(fā)史都是不完整的!

現(xiàn)在這一技術(shù)正在被廣泛應(yīng)用,它的起源故事被過度簡化為兩篇發(fā)表的論文和一些獲獎組織。Church說:“這是一個冗長的故事,就像是一首贊美詩!

Church認(rèn)為在所有應(yīng)得到認(rèn)可為開發(fā)CRISPR做出了重要貢獻(xiàn)的研究人員中,他在名單的頂部。Church說:“毫無疑問,至少有兩個研究小組(Doudna與Charpentier的)參與了實(shí)現(xiàn)CRISPR切割的相關(guān)工作。隨后兩個小組(張鋒和我的)讓它通過同源重組在人類中起作用。因此,你可以說二對二。但將其簡化為三人,就像有意識地漏掉了一個。”


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