基因組編輯：恐龍生病是因?yàn)椤?/h1>
2025-03-20 00:00:00石野
科普童話·百科探秘 2025年2期
出生沒多久，小恐龍暈倒了。醒來時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己在一顆“蛋”里。這顆“蛋”居然是圓柱形的。其實(shí)這根本不是蛋，而是能與外界隔離的無菌艙。恐龍時(shí)代的環(huán)境跟現(xiàn)在不同，小恐龍?bào)w內(nèi)缺乏對抗環(huán)境中某些病菌的基因。為了保護(hù)它，我們只能先把它關(guān)在這里……
基因是什么呢？還記得我們之前說過的DNA嗎？承載遺傳信息的DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，看上去像旋轉(zhuǎn)的梯子。而這架梯子的“橫桿”則是四種堿基：腺（xiàn）嘌呤（lìng）、胞嘧（mì）啶（dìng）、鳥嘌呤和胸腺嘧啶，即使現(xiàn)在記不住它們的名字也沒關(guān)系，你可以先把它們稱為A、C、G、T。這四種堿基按照一定的規(guī)律互補(bǔ)配對，最終形成“橫桿”，也就是科學(xué)家所說的“堿基對”。
這些堿基對組成了一段一段的序列，其中包含特定的遺傳信息，如決定牙齒的大小、眼睛的顏色、鼻子的形狀、尾巴的長短等的序列被稱為“基因”。當(dāng)然，除了基因，DNA上還夾雜著其他片段，它們看上去好像沒有發(fā)揮任何作用，人們把它們稱為“非編碼DNA”。
基因?qū)ι锏挠绊懹卸啻螅磕懵犝f過蝴蝶效應(yīng)嗎？小小的蝴蝶輕輕地扇動幾下翅膀，可能就會在遙遠(yuǎn)的地方形成一場龍卷風(fēng)。基因也是這樣，即便只改變了一條“橫桿”，也可能給生物帶來非常大的變化，甚至是死亡。看黑猩猩你就知道了，你跟黑猩猩的基因相似度在99%左右，但已經(jīng)是兩個(gè)物種了。
為了救小恐龍，我們要給它的基因做手術(shù)，但這并不是一件簡單的事。因?yàn)榛蛱貏e特別小，即使是世界上技術(shù)最好的醫(yī)生也沒辦法用手術(shù)刀進(jìn)行手術(shù)。好在我們還可以用基因組編輯技術(shù)。
基因組編輯技術(shù)是怎么工作的呢？
1.借助特殊的“向?qū)А盧NA找到有“問題”的基因。
2.用核酸酶Cas9充當(dāng)“手術(shù)刀”，把DNA雙鏈剪斷，然后我們可以……
3.細(xì)胞將自動把斷開的DNA重新連接起來。
出生沒多久，小恐龍暈倒了。醒來時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己在一顆“蛋”里。這顆“蛋”居然是圓柱形的。其實(shí)這根本不是蛋，而是能與外界隔離的無菌艙。恐龍時(shí)代的環(huán)境跟現(xiàn)在不同，小恐龍?bào)w內(nèi)缺乏對抗環(huán)境中某些病菌的基因。為了保護(hù)它，我們只能先把它關(guān)在這里……
基因是什么呢？還記得我們之前說過的DNA嗎？承載遺傳信息的DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，看上去像旋轉(zhuǎn)的梯子。而這架梯子的“橫桿”則是四種堿基：腺（xiàn）嘌呤（lìng）、胞嘧（mì）啶（dìng）、鳥嘌呤和胸腺嘧啶，即使現(xiàn)在記不住它們的名字也沒關(guān)系，你可以先把它們稱為A、C、G、T。這四種堿基按照一定的規(guī)律互補(bǔ)配對，最終形成“橫桿”，也就是科學(xué)家所說的“堿基對”。
這些堿基對組成了一段一段的序列，其中包含特定的遺傳信息，如決定牙齒的大小、眼睛的顏色、鼻子的形狀、尾巴的長短等的序列被稱為“基因”。當(dāng)然，除了基因，DNA上還夾雜著其他片段，它們看上去好像沒有發(fā)揮任何作用，人們把它們稱為“非編碼DNA”。
基因?qū)ι锏挠绊懹卸啻螅磕懵犝f過蝴蝶效應(yīng)嗎？小小的蝴蝶輕輕地扇動幾下翅膀，可能就會在遙遠(yuǎn)的地方形成一場龍卷風(fēng)。基因也是這樣，即便只改變了一條“橫桿”，也可能給生物帶來非常大的變化，甚至是死亡。看黑猩猩你就知道了，你跟黑猩猩的基因相似度在99%左右，但已經(jīng)是兩個(gè)物種了。
為了救小恐龍，我們要給它的基因做手術(shù)，但這并不是一件簡單的事。因?yàn)榛蛱貏e特別小，即使是世界上技術(shù)最好的醫(yī)生也沒辦法用手術(shù)刀進(jìn)行手術(shù)。好在我們還可以用基因組編輯技術(shù)。
基因組編輯技術(shù)是怎么工作的呢？
1.借助特殊的“向?qū)А盧NA找到有“問題”的基因。
2.用核酸酶Cas9充當(dāng)“手術(shù)刀”，把DNA雙鏈剪斷，然后我們可以……
3.細(xì)胞將自動把斷開的DNA重新連接起來。
