第三十五章 人造基因組
(謝謝“天空下的流線”、“小牛偉偉”打賞,謝謝收藏和推薦的朋友。今天周推薦滿1700加更好了。) 吉爾伯特·戈登和近百名研究員早已經(jīng)滿臉興奮地等候在實(shí)驗(yàn)室里,這一次他們終于取得了一些成果。 與日冕旗下其他實(shí)驗(yàn)室相比,科比斯特1號(hào)安保級(jí)別最高、投入人員最多、研發(fā)資金最雄厚,,卻遲遲不能見到成效,難免讓他們感受到了不少壓力,這次總算是能昂起頭面對(duì)李杰這位年輕的boss。 “按照boss你的建議,我們一方面繼續(xù)加大對(duì)基因試劑研發(fā)投入,同時(shí)也開始嘗試通過(guò)其他直接手段完善和改造受體基因。”吉爾伯特指著實(shí)驗(yàn)室中央巨大的顯示屏,上面及時(shí)直觀顯示了他所描繪的情形,幾段呈現(xiàn)螺旋狀的dna圖譜,以及更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)與說(shuō)明。 “這是我們最終實(shí)現(xiàn)改造的兩種方法,以原型為藍(lán)本,按照既定的方案生成人造基因組,然后通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)體特定位置的dna進(jìn)行替換。” 基因編輯技術(shù)并不是科比斯特實(shí)驗(yàn)室的首創(chuàng),作為近年非常熱門的前沿技術(shù),包括哈佛大學(xué)喬治·丘奇(gee·church)實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的多個(gè)機(jī)構(gòu)都對(duì)這項(xiàng)技術(shù)有所涉及。這是對(duì)基因組完成精確修飾的一種技術(shù),可完成基因定點(diǎn)indel突變、敲入、多位點(diǎn)同時(shí)突變和小片段的刪失等。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)能夠精準(zhǔn)、有效而且相對(duì)簡(jiǎn)單地替換染色體特定位置的dna,靶向修改對(duì)象甚至靈長(zhǎng)類動(dòng)物的基因,這其中自然也包括人類。比如可以預(yù)期通過(guò)這種手段,將猿猴、猩猩甚至蒼蠅的某段基因置換到人體身上。 聽起來(lái)有點(diǎn)像科幻小說(shuō)和電影當(dāng)中的場(chǎng)景,但事實(shí)就是這項(xiàng)科技已經(jīng)幾乎出現(xiàn)在了現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,唯二阻礙突破的兩個(gè)問(wèn)題分別是道德束縛和技術(shù)限制。前者自然是長(zhǎng)期以來(lái)人類科學(xué)界、輿論界甚至道德人士的爭(zhēng)論,涉及到了倫理道德等多方面的考慮,這項(xiàng)爭(zhēng)議自克隆人技術(shù)開始就始終都沒有停歇過(guò),但這仍舊算不上阻礙科研的最大問(wèn)題,畢竟還有醫(yī)學(xué)的考量、拯救生命的成效。 最大的問(wèn)題還是技術(shù)的限制,包括如何提高基因組編輯修改目標(biāo)dna序列的速度、穩(wěn)定性等。基因編輯技術(shù)畢竟不能完全等同于電腦桌面上軟件、程序的復(fù)制剪切,也與其他藥物治療或?qū)嶒?yàn)室工具不同,這不是一個(gè)“穩(wěn)態(tài)”化學(xué)過(guò)程,只有爆發(fā)的基因編輯活性短暫到足以修改一到兩種目標(biāo)基因,然后還可以讓這種活性消失并不再影響細(xì)胞后續(xù)進(jìn)程,才算是完全成功的基因編輯。 “但這對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不再是問(wèn)題了!” 吉爾伯特·戈登眼中閃爍著無(wú)比的興奮和狂熱,指揮研究人員在電腦前忙碌cao作。“我們以原型試劑為基礎(chǔ)合成的人工基因組,可以很好彌補(bǔ)這些問(wèn)題,只需要精確控制編輯的進(jìn)度,就可以實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、穩(wěn)定的基因編輯。” 巨大的中央屏幕上,畫面隨著他的介紹而不斷切換,模擬出足以讓李杰他們直觀明白的整個(gè)基因編輯進(jìn)程。 “目前,基因組編輯有三大技術(shù):crispr/cas9、talen和zfn。與傳統(tǒng)的talen和zfn技術(shù)相比,crispr/cas9系統(tǒng)更便捷、高效,這也是我們所采用的方案。”吉爾伯特·戈登動(dòng)作敏捷得完全不像一個(gè)中年人,滔滔不絕繼續(xù)介紹下去。 “之前出現(xiàn)的排異反應(yīng)已經(jīng)解決了?”李杰問(wèn)道,他對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目始終都保持密切關(guān)注,幾乎每天都要接收發(fā)來(lái)的進(jìn)度報(bào)告,科比斯特1號(hào)更是重中之重。在這個(gè)項(xiàng)目最開始的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,人造基因組往往會(huì)被寄主細(xì)胞識(shí)別出來(lái),同時(shí)采取防衛(wèi)姿態(tài),大致有點(diǎn)類似于移植器官因?yàn)椴荒芡耆ヅ涠换颊弑倔w排斥。 “之所以出現(xiàn)排斥反應(yīng),是因?yàn)槿嗽旎蚪M并不是甲基化產(chǎn)物,它必須在酵母中生長(zhǎng),這個(gè)過(guò)程不能為它提供化學(xué)改變所需的物質(zhì),導(dǎo)致它容易受限制性內(nèi)切酶(restri·enzymes)襲擊。”吉爾伯特戈登示意研究人員繼續(xù)演示。“因此,我們對(duì)人造基因組的培育增加了一個(gè)程序——獨(dú)立甲基化作用。經(jīng)過(guò)這個(gè)程序,能夠很好地保護(hù)人造基因組對(duì)抗寄主細(xì)胞的防衛(wèi)物,保護(hù)它們不受化學(xué)物(限制性內(nèi)切酶)干擾,防止它們受到病毒毒害。這就像用可抑制免疫系統(tǒng)的藥物防止植入器官出現(xiàn)排斥現(xiàn)象一樣。” 模擬演示完基因編輯的過(guò)程之后,吉爾伯特興奮揮手,和研究人員一齊引導(dǎo)著李杰他們向?qū)嶒?yàn)室的深處走過(guò)去。 眾人一直步行到左手第三個(gè)牢籠前,看見一只貌不驚人的土黃色狗趴在墻角,眼睛幽幽地注視著眾人。由于這只狗是趴著的,很難準(zhǔn)確判斷提及,但可以大約估量出個(gè)頭不會(huì)太小,屬于大型犬種,特別是四肢和身體都顯得極為粗壯。 “這只狗很大啊,是什么品種?”伊齊基爾是一個(gè)養(yǎng)狗愛好者,不過(guò)他居然一眼沒有認(rèn)出來(lái)眼前這只是什么狗,只是覺得很眼熟。“看起來(lái)怎么怪怪的?” “這是一只比特犬。”一旁的研究人員顯然也見過(guò)他,知道是李杰的得力助手,并不避諱地回答道。 “什么?這是比特犬?你在開玩笑嗎,不可能?!”伊齊基爾大吃一驚。“難道是因?yàn)榛蚋脑斓木壒剩俊?/br> 比特犬,就是美國(guó)斗牛梗,這種起源于19世紀(jì)美國(guó)的猛犬,一般身高在46-56㎝、體重在15-35kg之間,其頭部呈石板狀,兩顎有力,肌rou結(jié)實(shí),咬合力強(qiáng),耐力持久,毅力驚人,是犬類愛好者心中的超級(jí)猛犬。美國(guó)聯(lián)邦犬會(huì)對(duì)它的描述是:一種集優(yōu)美的體型、發(fā)達(dá)的肌rou、絕頂聰明的頭腦、頑強(qiáng)的意志、驚人的耐力、良好的衛(wèi)生習(xí)慣于一身的偉大犬種,并認(rèn)定其為世界第一犬種。一頭30公斤的強(qiáng)壯比特,甚至可能戰(zhàn)勝體重超過(guò)自己一倍的高加索,可見這種犬的戰(zhàn)斗力。 唯一可惜的就是,受限于犬種遺傳,比特犬的體型并不算特別龐大,一般很難超過(guò)60磅(27.2公斤),而眼前這只土黃色的比特,無(wú)論怎么看身高都在一米以上,豈不是體重超過(guò)了六七十公斤!伊齊基爾別說(shuō)看見,甚至壓根都沒聽說(shuō)過(guò)有這么大的比特犬。