Là chỉnh sửa gen mở hộp Pandora và hậu quả của nó

Là chỉnh sửa gen mở hộp Pandora và hậu quả của nóVirus vi khuẩn lây nhiễm tế bào vi khuẩn, Vi khuẩn. từ www.shutterstock.com

Ngày nay, cộng đồng khoa học đang kinh ngạc trước viễn cảnh chỉnh sửa gen để tạo ra Người thiết kế con người. Chỉnh sửa gen có thể có hậu quả lớn hơn so với biến đổi khí hậu, hoặc thậm chí là hậu quả của việc giải phóng năng lượng của nguyên tử.

CRISPR là từ viết tắt của cụm lặp lại Palindromic ngắn xen kẽ xen kẽ. Đây là hệ thống miễn dịch mà vi khuẩn phát triển để bảo vệ bản thân khỏi bị nhiễm trùng bởi vi khuẩn - dạng sống phong phú nhất trên hành tinh.

Nhỏ hơn bất kỳ hình thức cuộc sống được biết đến

Vi khuẩn được phát hiện ở Paris bởi Felix d'Hérelle tại Viện Pasteur trong 1917. Ông đang nghiên cứu một tập hợp bệnh nhân tự phục hồi từ bệnh lỵ. D'Hérelle đề xuất rằng một loại thuốc chống vi trùng nhỏ hơn bất kỳ dạng sống nào đã biết đã giết chết vi khuẩn ở những bệnh nhân bị nhiễm bệnh. Ông đã chứng minh một cách thuyết phục sự tồn tại của dạng sống mới này và đặt tên cho chúng là vi khuẩn: vi rút tấn công vi khuẩn.

Các vi khuẩn đã được nghiên cứu mạnh mẽ: vẻ đẹp của nó được tiết lộ với kính hiển vi điện tử và bộ gen của nó là dạng sống đầu tiên được giải trình tự.

Ứng phó với một cuộc tấn công của vi khuẩn

Trong 2007, Rodolphe Barrangou và Philippe Horvath của công ty sản xuất thực phẩm Danisco đã hợp tác với Sylvain Moineau của Đại học Laval để giải quyết vấn đề lâu dài trong sản xuất sữa chua. Họ hỏi: Tại sao vi khuẩn cần thiết cho việc sản xuất sữa chua và phô mai dễ bị vi khuẩn tấn công, và làm thế nào để ngăn chặn điều này?

Barrangou, Horvath và Moineau đã làm khám phá đáng kinh ngạc vi khuẩn thực sự có một hệ thống miễn dịch.

CRISPR: Hệ thống miễn dịch vi khuẩn có được.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Sau một cuộc tấn công vi khuẩn ban đầu, một số lượng nhỏ vi khuẩn còn sống sẽ nhận ra DNA của vi khuẩn mới tấn công. Các vi khuẩn còn sống sau đó sẽ tạo ra phản ứng miễn dịch dẫn đến cái chết của vi khuẩn. Các vi khuẩn sống sót sau một cuộc tấn công của phage sẽ nhúng một đoạn DNA của vi khuẩn vào bộ gen vi khuẩn của chúng để phục vụ như là một bộ nhớ của người Hồi giáo về sự lây nhiễm.

Mục tiêu và sever

Barrangou, Horvath và Moineau sau đó phát hiện làm thế nào các vi khuẩn xâm nhập đã được loại bỏ. Khi nhận ra vi khuẩn mới xâm nhập, vi khuẩn sẽ nhắm mục tiêu và cắt đứt DNA của vi khuẩn xâm nhập.

Fond de recherche de Québec: CRISPR-Cas9: L'origine de la découverte | Sylvain Moineau.

Các nhà sinh vật học Jennifer Doudna và Emmanuelle Charpentier đã khám phá thêm hướng dẫn mà đã tiến hóa trong hệ thống miễn dịch vi khuẩn. Bất kỳ vi khuẩn nào có DNA tương ứng với đoạn bộ nhớ thu được từ nhiễm trùng trước đó sẽ được nhận ra và cắt đứt bởi một máy móc loại bỏ hướng dẫn của J. Cùng với nhau, hệ thống miễn dịch vi khuẩn bao gồm các đoạn bộ nhớ của DNA vi khuẩn và bộ máy phản ứng của vi khuẩn được gọi là hệ thống CRISPR-Cas9.

Khai thác thương mại của những khám phá theo sau. Doudna, Charpentier và những người khác nhận ra rằng hệ thống sinh học mới này có thể được khai thác để chỉnh sửa gen trong bất kỳ dạng sống nào.

Khoa học Bozeman: CRISPR là gì?

Hệ thống CRISPR-Cas9 không phải là hệ thống chỉnh sửa gen đầu tiên được phát hiện. Nhà hóa sinh quá cố Michael Smith, trong khi tại Đại học British Columbia, đã được trao giải thưởng Nobel về 1993 vì phát hiện ra một phương tiện hóa học chỉnh sửa gen với các ứng dụng liên quan đến ung thư và các bệnh khác.

Khoa học UBC: Di sản của Tiến sĩ Michael Smith.

Vi khuẩn như một giải pháp tiềm năng

D'Hérelle đã quan sát thấy rằng cùng một loại vi khuẩn được phân lập từ các bệnh nhân hồi phục khỏi bệnh lỵ có thể được sử dụng để bảo vệ thỏ khỏi bị nhiễm trùng gây tử vong. Đến trước khi phát hiện ra kháng sinh, phát hiện của d'Hérelle Sinclair Lewis đặc trưng cho liệu pháp vi khuẩn của con người Tiểu thuyết đoạt giải Pulitzer Arrowsmith.

Một trong những bộ sưu tập lớn nhất của vi khuẩn trên toàn cầu là tại Đại học Laval. Sylvain Moineau là người quản lý, và bộ sưu tập được đặt theo tên của Felix d'Hérelle.

Hy vọng bây giờ là liệu pháp vi khuẩn có thể được coi là một giải pháp tiềm năng để kháng kháng sinh. Tuy nhiên, bất kỳ kỳ vọng nào của liệu pháp phage đều bị lấn át bởi sự khai thác hiện tại của lợi ích thương mại của hệ thống CRISPR-Cas9.

Ngày nay, hậu quả mở hộp Pandora là khi chúng ta. Việc áp dụng hệ thống CRISPR-Cas9 để tạo ra con người thiết kế thông qua việc chỉnh sửa gen gen của trứng người đã thu hoạch sẽ tạo ra những thay đổi vĩnh viễn qua các thế hệ kế tiếp và nỗi sợ hãi về những hành động này có thể sánh ngang hậu quả của chiến tranh hạt nhân và biến đổi khí hậu.

Nhưng có những ứng dụng tiềm năng khác của dòng sản phẩm không phải là mầm non CRISPR-Cas9, giống như chỉnh sửa gen của bệnh. Điều này gần đây đã được thực hiện thành công cho loạn dưỡng cơ ở chó. Akin đối với huyền thoại về Hộp Pandora, sự bi quan về chỉnh sửa gen dòng mầm mầm có thể được bù đắp bằng hy vọng mang lại lợi ích trong tương lai cho loài người.

Giới thiệu về Tác giả

John Bergeron, Giáo sư danh dự Robert Reford và Giáo sư Y khoa tại McGill, Đại học McGill. John Bergeron biết ơn thừa nhận Kathleen Dickson là đồng tác giả.Conversation

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Chỉnh sửa gen; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

ĐỌC MOST

Cybersex, công nghệ tình ái và sự thân mật ảo đang gia tăng
Cybersex, công nghệ tình ái và sự thân mật ảo đang gia tăng
by Simon Dubé, Dave Anctil và Maria Santaguida

TỪ BÀI VIẾT

Ngày phán xét đã đến với GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Đảng Cộng hòa không còn là đảng chính trị thân Mỹ. Đây là một đảng giả chính trị bất hợp pháp đầy rẫy những kẻ cực đoan và phản động mà mục tiêu đã nêu là gây rối, gây mất ổn định và đánh bại
Tại sao Donald Trump có thể trở thành kẻ thua cuộc lớn nhất trong lịch sử
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Cập nhật ngày 2 tháng 20020 năm 2 - Toàn bộ đại dịch coronavirus này đang tiêu tốn cả gia tài, có thể là 3 hoặc 4 hoặc XNUMX vận may, tất cả đều có kích thước không xác định. Ồ vâng, và, hàng trăm ngàn, có thể một triệu người sẽ chết
Mắt xanh vs Mắt nâu: Cách phân biệt chủng tộc
by Marie T. Russell, Nội tâm
Trong tập Oprah Show năm 1992 này, nhà hoạt động và nhà giáo dục chống phân biệt chủng tộc từng đoạt giải thưởng Jane Elliott đã dạy cho khán giả một bài học khó khăn về phân biệt chủng tộc bằng cách chứng minh sự dễ dàng trong việc học định kiến.
Một sự thay đổi sẽ đến ...
by Marie T. Russell, Nội tâm
(30 tháng 2020 năm XNUMX) Khi tôi xem tin tức về các sự kiện ở Philadephia và các thành phố khác trong nước, trái tim tôi đau nhói vì những gì đang diễn ra. Tôi biết rằng đây là một phần của sự thay đổi lớn hơn đang diễn ra
Một bài hát có thể nâng đỡ trái tim và tâm hồn
by Marie T. Russell, Nội tâm
Tôi có một số cách mà tôi sử dụng để xóa bóng tối khỏi tâm trí khi tôi thấy nó đã len lỏi vào. Một là làm vườn, hoặc dành thời gian trong tự nhiên. Cái khác là im lặng. Một cách khác là đọc. Và một trong những đó