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開發「基因剪刀」重寫生命 兩英雌同享化學諾獎

 
美國女科學家道德納(左)和法國女學者沙爾龐捷二〇一六年在德國法蘭克福合照。

(星島日報報道)瑞典皇家科學院昨日宣布,今年諾貝爾化學獎授予兩名女性,即法國科學家沙爾龐捷和美國學者道德納,表彰她們開發出被稱為「基因剪刀」的CRISPR/Cas9基因編輯技術。這是諾貝爾科學獎項首度頒給全為女性組合。瑞典皇家科學院形容基因剪刀是「重寫生命密碼的工具」,有助研發新的癌症療法,並可能使治瘉遺傳性疾病成為現實。

據諾貝爾化學獎評選委員會介紹,兩位獲獎者發現了基因技術中最犀利的工具之一,即「CRISPR/Cas9基因編輯技術」。基於這項技術,研究人員能以極高精度改變動物、植物和微生物的DNA(脫氧核糖核酸),並有望更改某些生物的生命周期。瑞典皇家科學院常任秘書漢松說,今年的獲獎研究成果是「基因剪刀——重寫生命密碼的工具」。這一技術對生命科學研究產生了突破性影響,有助研發新的癌症療法,並可能使治瘉遺傳性疾病成為現實。

評選委員會說,沙爾龐捷(Emmanuelle Charpentier)在研究對人類危害巨大的細菌——化膿性鏈球菌時發現了一種以前未知的分子tracrRNA。這種分子是細菌古老免疫系統CRISPR/Cas的一部分,它可通過切割病毒的DNA解除病毒的危害。沙爾龐捷在二〇一一年發表了這一研究成果。同年她與資深生物化學家道德納(Jennifer Doudna)展開合作,在試管中共同重建了具有上述切割功能的細菌「基因剪刀」,並簡化了「剪刀」的分子組成以便使用。

公報指出,在一個具有劃時代意義的實驗中,沙爾龐捷和道德納對「基因剪刀」進行了改造。在天然形式下,該「剪刀」能夠識別病毒的DNA。但這兩位獲獎者發現能對這種「剪刀」施加控制,這樣一來就能在任何預先設定的位置切割任何DNA分子。一旦DNA被切割,那麼重寫生命的密碼就變得簡單了。化學獎評選委員會主席古斯塔夫松說:「這個基因編輯工具擁有巨大能量,它不僅在基礎科學領域引發了變革,還產生了很多創新性成果,並將帶來具有獨創性的新治療方法。」

DNA是重要遺傳物質,在DNA鏈條上含有遺傳信息、具有某種功能的DNA片段就是基因。基因編輯技術可斷開DNA鏈條進行改動,然後重新連接。利用CRISPR/Cas9基因編輯技術,可在幾周時間內改變生命的密碼——DNA。CRISPR全名為「成簇的、規律間隔的短回文重復序列」,是細菌防禦病毒侵入的一種機制。二〇一二年沙爾龐捷和道德納發表研究指她們開發出CRISPR/Cas9基因編輯技術。這項技術隨後成為生物醫學史上第一種可高效、精確、程序化修改細胞基因組包括人類基因組的工具。這種技術就是以核糖核酸(RNA)做嚮導,把Cas9酶帶到相應的位置,然後用這種酶切割病毒DNA。

相比此前技術,CRISPR/Cas9技術成本低、易上手、效率高,使得對基因的修剪改造「普通化」,因此風靡整個生物學界。科學界普遍認為,這是二十一世紀以來生物技術方面最重要的突破。

五十一歲沙爾龐捷生於法國,現任德國柏林馬克斯.普朗克病原學研究室主任;道德納現年五十六歲,現任加州大學柏克萊分校李嘉誠教授席教授。兩人將平分一千萬瑞典克朗(約八百七十二萬港元)獎金。她們是第六與七位獲得諾貝爾化學獎的女性。獲此獎的女性包括居禮夫人,上次化學獎頒給女性是在二〇一八年,表彰美國化學工程師阿諾德對酵素定向演化的研究。

全文連結: https://www.singtao.ca/4534106/2020-10-08/post-%e9%96%8b%e7%99%bc%e3%80%8c%e5%9f%ba%e5%9b%a0%e5%89%aa%e5%88%80%e3%80%8d%e9%87%8d%e5%af%ab%e7%94%9f%e5%91%bd-%e5%85%a9%e8%8b%b1%e9%9b%8c%e5%90%8c%e4%ba%ab%e5%8c%96%e5%ad%b8%e8%ab%be%e7%8d%8e/

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