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化学奖|女科学家获2020年诺贝尔化学奖，她们开发了“基因剪刀”

化学奖|女科学家获2020年诺贝尔化学奖，她们开发了“基因剪刀”
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两名获奖科学家 。 诺贝尔奖官方网站截图
当地时间10月7日 ， 瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松宣布 ， 将2020年诺贝尔化学奖授予埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德纳（Jennifer A. Doudna） ， 以表彰她们“开发了一种基因组的编辑方法” ， 两位获奖者将分享1000万瑞典克朗（约合人民币760万元）的奖金 。
根据诺贝尔奖官方网站消息 ， 2020年诺贝尔化学奖的两名获奖者均为女性 ， 她们的研究为生命科学创造出革命性影响 。
这项研究到底是什么？
当地时间10月7日 ， 瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松在宣布2020年诺贝尔化学奖得主时表示 ， “今年的奖项是关于重写生命准则的” 。
化学奖|女科学家获2020年诺贝尔化学奖，她们开发了“基因剪刀”
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CRISPR/Cas9“基因剪刀”技术 。 诺贝尔奖官方推特截图
根据诺贝尔奖官方网站消息 ， 2020年诺贝尔化学奖得主埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和詹妮弗·杜德纳发现了基因研究中最锐利的工具之一 ， 即CRISPR/Cas9“基因剪刀” 。
通过这项技术 ， 研究人员可以极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA ， 对生命科学产生了革命性的影响 ， 不仅能够帮助研究人员开发新的癌症疗法 ， 还能够使治愈遗传性疾病的梦想成为现实 。
那么 ， CRISPR/Cas9“基因剪刀”究竟是什么呢？
北京理工大学医工融合研究院首席科学家邓玉林在接受新京报采访人员采访时表示 ， CRISPR/Cas是细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统 ， 这个系统可以在自然形态下识别出病毒的DNA片段 ， 并通过一种特殊的酶破坏入侵的病毒 。
CRISPR/Cas9“基因剪刀”则是一种工具 ， 它能够帮助研究人员找到DNA片段 ， 并将其剪断 ， 使研究人员能够打开或关闭基因 ， 甚至对其进行修复和替换 。
这项研究是如何被发现的？
根据诺贝尔奖官方网站消息 ， 如果研究人员想要了解生物内部的运作方式 ， 就需要对细胞内的基因进行修正 ， 但这非常耗时 ， 也很困难 ， 有时甚至是一项不可能完成的任务 。 然而 ， 通过CRISPR/Cas9“基因剪刀”技术 ， 一切都变得简单了 。
不过 ， 这项技术是偶然被发现的 。 当卡彭蒂耶对化脓性链球菌进行研究时 ， 她发现了一个未知的分子tracrRNA 。 在随后的研究中 ， 卡彭蒂耶证明了tracrRNA是CRISPR/Cas免疫系统的一部分 ， 它可以通过裂解病毒的DNA来除掉病毒的“武器” 。
卡彭蒂耶随后于2011年发表了她的研究成果 。 同年 ， 她开始与2020年诺贝尔化学奖的另一名得主杜德纳合作 。 她们二人成功在试管中再造了细菌的基因剪刀 ， 并简化了剪刀的分子组成 ， 使其更容易被使用 。
根据诺贝尔奖官方网站消息 ， 尽管CRISPR/Cas9“基因剪刀”能够在其自然形态下识别出病毒中的DNA ， 但卡彭蒂耶和杜德纳二人的研究证明 ， CRISPR/Cas9“基因剪刀”技术是可以被控制的 ， 甚至能够在一个预定的位置切断任何DNA分子 。
自卡彭蒂耶和杜德纳于2012年发现基因剪刀技术 ， 它们的使用频次激增 。 这一工具促成了基础研究中的许多重要发现 。 目前 ， 植物研究人员已经能够培育出耐霉、害虫和干旱的作物 。
这项研究在日常生活中有哪些应用？
当地时间10月6日 ， 瑞典皇家科学院诺贝尔化学奖委员会主席克拉斯·古斯塔夫松表示 ， “CRISPR/Cas9‘基因剪刀’拥有着巨大的力量 ， 它影响着我们所有人 ， 不仅彻底改变了基础科学 ， 还为医学研究提供了开创性的治疗方法” 。
古斯塔夫松强调 ， “这一工具为人类提供了机会 ， 不过 ， 我们必须非常谨慎地使用它” 。
对于这项技术在日常生活中的应用 ， 邓玉林表示 ， CRISPR/Cas9“基因剪刀”技术可以应用在多个领域 。 首先是在疾病治疗方面 ， 这项技术或将使治愈遗传性疾病变成现实；其次 ， 还能促进制药的发展 ， 并应用于生物医学检测；最后 ， 通过基因编辑技术 ， 我们还能在未来的生活中将细胞作为机器 ， 组建一个“细胞工厂” ， 生产任何我们需要的物质和材料 。


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