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“公老鼠生孩子”是怎麽回事?這項研究的突破和未來發展前景如何?如何避免倫理問題?11下午,紅星新聞記者聯系到東北師範大學生命科學學院博士生導師、副教授馮學超,對這壹研究進行解讀。

《自然》相關新聞報道截圖

秘密:

將雄性小鼠體細胞轉化為卵細胞

兩只雄性老鼠產下了後代

隨著基因編輯技術,尤其是分子剪刀技術CRISPR-Cas9的普及,關於人類基因改造的倫理道德爭議越來越多。在此背景下,美國國家科學院、美國國家醫學院、中國科學院和英國皇家學會在美國華盛頓召開了人類基因編輯國際峰會,討論人類基因編輯技術帶來的科學、倫理和社會問題。

在英國倫敦舉行的第三屆人類基因組編輯國際峰會上,日本九州大學林克彥教授團隊首次利用雄性小鼠的細胞培育出可存活的卵子,使兩只雄性小鼠產下後代。梳理《自然》雜誌的報道,不難發現該研究大致可以分為四個部分:

首先,該團隊在體外培養從小鼠中分離出的細胞,通過壹種名為“細胞重編程”的技術,將普通細胞變成多能幹細胞(iPSC)。在這個過程中,壹些細胞自發地丟失了Y染色體,這類似於遺傳過程中的突變。

馮學超解釋說,生物界的繁殖有兩種:有性繁殖和無性繁殖。有性繁殖與無性繁殖相比最大的優勢是可以在進化過程中產生變異。"這是壹個物種為了更好地適應外部壓力."

第二步,通過藥物作用誘導這些丟失了Y染色體的細胞產生染色體加倍,產生XX核型的雄性小鼠細胞(雄性小鼠的天然性染色體為XY)。

然後通過基因編輯技術誘導細胞分化為卵細胞。可以理解為,通過調整細胞機器運行所需的“程序”,將原來的幹細胞轉化為卵細胞。

最後將“卵細胞”與器官樣細胞(壹種生長在培養皿上,具有與真實器官相似結構的細胞群)壹起培養,用小鼠精子完成類似於試管嬰兒技術的體外受精。這些“受精卵”被移植到雌鼠的子宮內,完成發育並產下幼崽。

“原則上,這項研究相對簡單。其實就是‘誘導幹細胞’的應用和染色體轉化的問題。”馮學超介紹。

此外,也有網友對“母鼠與公鼠背靠背縫合,享受孕期血液微環境”的實驗操作表示不解,認為“兩只公鼠分娩”的標題有些誇張。

根據自然

事實上,通過手術連接兩只小鼠的循環系統是壹種常見的研究方法,但這項技術需要使用“裸鼠”,即剝奪免疫功能的小鼠,否則該小鼠會因對其他小鼠的血液產生免疫排斥而死亡。“‘* * *享受熱血環境’其實挺難的,因為會有排斥。但這確實是可能的。”馮學超說,“兩只雄性老鼠生育”其實是壹種基因判斷,因為後代老鼠的遺傳物質,也就是DNA,完全來自兩只雄性老鼠。

馮學超說,從實用的角度來看,只靠兩只公鼠真的無法完成所有流程,需要有壹只母鼠代孕。“所以說‘兩只公鼠生育’並不準確。”

專家:

最大的突破是染色體轉化的實現。

著手實際臨床應用“相當困難”。

“其實體細胞誘導成幹細胞,很多年前就已經實現了。日本科學家在這個實驗中最大的突破主要是染色體的改造。”馮學超告訴紅星新聞記者。

馮學超認為,這項研究有壹定的局限性。“不可能原封不動地復制給人。壹方面,程序化的體細胞和人體內發育的體細胞有很大的差異,還存在很多缺陷;另壹方面,X染色體轉化的成功率很低。”

眾所周知,生物前端技術應用於臨床是壹個相當漫長的過程,這不僅來自於技術攻關的難度,也來自於整個社會的倫理接受度。據媒體報道,在峰會上,研究人員不僅討論了CRISPR/Cas9技術在治療遺傳病方面的最新進展,還重點討論了基因編輯技術的倫理問題和政策監管。

“受制於技術和倫理的雙重壓力,這項技術的應用難度相當大,尤其是在臨床應用方面。”馮學超說。

據報道,林克彥教授表示,這項研究的主要動機是為患有不孕癥的夫婦提供壹種生育治療方法,例如特納綜合征的女性,其復制的X染色體完全或部分缺失。

“如果是基礎研究,這項技術還是值得推廣的。”馮學超指出,但如果要應用於臨床治療,“通過來自女性的體細胞,對不孕癥的臨床研究可能會更有效。”

數據映射,數據映射,創造力

由於人工創造生命的技術可能被濫用,馮學超認為,壹方面國家需要在立法上“重拳出擊”,只有合理的、進步的法律才能推動技術的進步,讓科技不至於成為“潘多拉的盒子”;另壹方面,對於科研人員來說,要有自覺性。“我們必須自覺抵制那些可能給人類帶來毀滅性打擊的技術。”

中國科學院動物研究所幹細胞與生殖生物學國家重點實驗室副主任、基因工程技術研究組組長王皓毅教授在接受媒體采訪時也表示,考慮將該技術應用於臨床還有很長的路要走。

“科學家從來不說永遠。原則上已經在老鼠身上完成了實驗,當然也可能在人身上實現。但我可以預見未來(這項技術)會有很多挑戰,我無法預測(克服它們)需要多少年。”王皓毅說。

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