转基因人2年后或出现 与病毒结合
外媒称,一家私营生物技术公司宣布要开始试验一项突破性新技术,DNA经过修改的人类可能会在两年内出现。
据报道,总部设在美国的埃迪塔斯医药公司表示,它打算在世界上率先对遗传性疾病——在此案例中是能致盲的先天性黑矇症——患者的DNA进行“基因编辑”。
报道称,先天性黑矇症会妨碍视网膜的正常功能,视网膜是眼球后部细胞的感光层。这种疾病在人出生时或生命的头几个月里发生,患者最终有可能彻底失明。
这种罕见的遗传疾病是由基因缺陷造成的,相关基因负责指导生成视觉所必需的蛋白质。
但埃迪塔斯医药公司的科学家们认为,他们可以使用突破性的基因编辑技术CRISPR来修复发生突变的DNA。
公司首席执行官凯特琳·博斯利在美国举行的一个会议上说,公司希望2017年开始在失明患者身上试用该技术。
报道称,这将是该技术首次用于人类。基因编辑在美国是被禁止的,因此公司需从卫生监管部门获得特别许可。
博斯利在马萨诸塞州剑桥市的EmTech会议上说:“感觉很快,但我们在以科学所允许的节奏进行。”
CRISPR指的是成簇的、规律间隔的短回文重复序列,是细菌的一种天然防御机制。
报道称,细菌的DNA中携带属于病毒的遗传密码链,这样当病毒靠近时它们就能够识别。一旦它们发现病毒,就会释放一种酶来攻击并剪除这个密码区域。
科学家们利用这一机制,把它当作一种“分子剪刀”来去除DNA的突变区域。
报道称,但是该技术饱受争议,因为它从根本上改变一个人的遗传密码,而经过修改的遗传密码会传给后代。批评者还担心,它有可能对基因组的其他部分产生意想不到的后果,有可能导致出现“定制婴儿”。
今年4月,有中国科学家对无法发育成婴儿的问题胚胎进行基因改造,修改了导致地中海贫血的基因。
但肯特大学遗传学教授达伦·格里芬说,这种新的治疗方法给患有遗传性疾病的人带来真正的希望。他表示:“CRISPR技术的应用范围很广,包括治疗遗传性疾病。遗传性眼病明显可作为一个起点,因为这方面已经有经典的基因治疗先例。在我看来,若与儿童失明相比,所谓‘基因改造完美婴儿’的说法纯属混淆视听的闲扯。”
据美国《麻省理工学院技术评论》称,参与埃迪塔斯医药公司试验的患者眼中将被注射“各种病毒”,这些病毒接受的指令是从患者感光细胞里名叫CEP290的基因中删除约1000个DNA字符。
报道称,如果获得成功,类似的治疗方法可用于数以千计由基因错误引起的遗传疾病,比如亨廷顿氏舞蹈症和囊性纤维变性。
不过,有些英国专家对这一最新消息持谨慎态度,认为短短两年便取得如此巨大的进展似乎太快了。
“基因联盟”组织的阿拉斯泰尔·肯特说:“这似乎很不成熟。不过,CRISPR是一项非常令人振奋的技术,无疑具有巨大潜力,引起了世界各地研究人员的关注。若要把CRISPR的潜力变为现实,应通过得到道德认可和同行评议的高质量的生物医学研究对该技术进行全面探讨。否则,急于找到治疗办法的家庭可能容易接受热心过头的CRISPR技术倡导者提出的貌似合理的治疗方案。”
西媒称科学家或可通过改变鸡的基因制造恐龙
西媒称,一名严肃的科学家为什么要为几只鸡装上假尾巴,然后让它们在实验室里跑来跑去?是为了了解已经灭绝的恐龙是如何行走的。
据西班牙《趣味》月刊7月号文章称,第一个出于好奇决定这么做的是马修·卡拉诺。哺乳动物和鳄鱼是依靠胯关节推动身体移动的,卡拉诺认为,如果让现在的“恐龙”有了尾巴,也许就能知道它的祖先是否也是依靠胯关节来走动的。不幸的是,他的假体不太合适。
但智利大学教授布鲁诺·格罗西最近重拾这一构想,将木头和石膏制作的两种尾巴安在出生3天的12只家养母鸡身上,证实了尾巴会推动重心向前,从而改变大腿的位置,胯关节承担更多的运动冲力。这一力学研究不过是一个小小的例子,说明鸡正成为人们探寻1.5亿年前的历史的大门,一群食肉恐龙就是从那时候开始向着人们如今称之为“鸟类”的有翼物种进化的。
报道称,为了了解这一进化途中发生了哪些变化,人们有很多方法:研究发现的不同时期的化石,给家禽装上尾巴,对鸡的身体进行深入探究。例如要想弄明白侏罗纪祖先的5根“手指”是如何丢掉了两根,变成今天的家禽的,专家们讨论了一个多世纪,认为家禽仍然是恐龙和反对这一观点的人各执己见。
直到英国设菲尔德大学的马修·托尔斯和他的团队决定将含有荧光蛋白的改良组织植入普通鸟类的胚胎。翅膀的生长过程可以通过调节它的基因发出的亮光来追踪。结果表明,和恐龙一样,翅膀的骨骼从拇指、食指和中指开始发育,无名指和小指在进化过程中退化消失了。研究人员怀疑,这两根手指是在2亿年前因为细胞死亡开始退化的,并试图做实验来阻止这一过程,看看鸟类当时是否有5根手指。
报道称,这就意味着要避免进化表达。这一设想是有可能的,因为任何现在的器官组织都保留着很多决定了祖先特征的基因。这些基因从胚胎期就存在,但已经不会自然激活,除非是一些特殊情况,如多长一根手指或人体多毛等。随着人们对基因的认识不断加深,对这种“返祖现象”也有所了解。
蜂鸟、秃鹫和知更鸟没有手,但能用爪子和喙喂养自己的孩子,搭建巢穴。耶鲁大学教授B·布拉尔和哈佛大学教授A·阿布扎诺夫对现有的化石进行了详细的研究,然后将参与从老鼠到乌龟的不同物种外貌发育过程的基因进行比较。他们发现,鸟类的一些基因在其他物种身上并不存在,当研究人员试图阻断这些基因的表达时,发现这些胚胎会发育出类似于短吻鳄或四足恐龙的吻部,而不是鸟嘴。
沉睡的恐龙解剖学特征又被激活了。不仅可以让鸡没有了鸟嘴,还能把7800万年至8000万年前失去的牙齿找回来。2006年马修·哈里斯在德国马克斯·普朗克研究所寻找器官形成的其他机制,在一个只有16天的鸡胚胎中发现,鸟嘴里有一些突起,形似鳄鱼的牙齿。哈里斯找到了这一返祖现象的遗传机制,让人们知道鸟类和鳄鱼的共同祖先的牙齿是什么样的。然后修改了一个病毒来造成机制逆转,使正常的鸡生出牙齿,然后重新吸收。
有牙齿的胚胎和没有嘴的胚胎最后都没有生出小鸡。创造者指出,也许它们本可以活下来,但它们已经在蛋里完成了对科学的贡献,要想孵化就需要得到某个道德委员会的许可。布拉尔曾发表文章说明自己的想法。他说:“我们的目的是弄明白这一重要进化过渡的分子过程,而不是任性地制造一只‘恐龙鸡’。”
报道称,很明显,他指的是古生物学家约翰·霍纳的计划:使鸡的进化过程逆转,变成恐龙。他曾透露,造一只恐龙鸡当宠物是他的梦想,“因为用来教孩子们进化生物学可太好了”。他认为,这个过程不会和人们目前正在研究的基因工程学有太大差异。目前由于重造嘴、爪子和牙齿的工作已经在开展,霍纳的工作重心是尾巴,一条像电影里的恐龙那样的长尾巴。他的研究团队正在用老鼠做实验,看看老鼠和鸡的哪些共同基因在阻断鸡的发育过程。
报道称,霍纳发表了一本名为《如何造恐龙?》的书,阐明了他的理论。但尽管在媒体引发强烈反响,他作为古生物学家也颇有声誉,但专家认为,实际上没有人愿意造出一只家养恐龙来,抑制鸟类特征的表达可能会制造出一种遗传学怪物,但不会是历史上曾经出现过的恐龙。
科学界对逆向基因工程能帮助人们消除哪些疑问更感兴趣。首先是发生了什么:失去牙齿,长出嘴,尾巴变短,长出翅膀。其次是羽毛是什么时候长出来的,什么颜色,是帮助飞翔还是为了展示自己。此外,哪一种“中间物种”更接近于鸟类,鸟类大脑内部与飞行中的视觉感应有关的“wulst”结构是何时出现的,等等。
报道称,加拿大古生物学家埃米莉·班福德指出,操纵生长基因往往会引起动物其他部位的致命突变,而这可不是什么电影的结局。
荧光小鸡进行基因改造:有望抑制禽流感
爱丁堡大学的科学家将绿色荧光蛋白注射到小鸡体内,使它们在实验中更容易与其他鸟类区分开来。每只小鸡都进行了基因改造,通过一个“decoy”基因,科学家可以观察它们对禽流感的易感程度。
为了对这些小鸡进行基因改造,研究者将“decoy”基因注射到新生鸡蛋内的一团细胞中。从这些鸡蛋孵化出来的小鸡便携带着decoy基因,并能够将该基因传递给后代。与decoy基因一同被注射进细胞内的还有荧光蛋白,使小鸡在紫外光下能发出荧光。
与普通的鸟类相比,基因改造过的鸟类更不容易感染禽流感(图中为病原体显微图像)。绝大多数禽流感病毒并不会感染人类,但是一些变体如甲型H5N1和甲型H7N9会造成严重的人间感染。
北京时间9月10日消息,这些发着荧光的小鸡看起来像是核事故的产物,但它们其实代表了禽流感研究的前沿。科学家将一种绿色荧光蛋白注入小鸡体内,使其在实验中更容易与其他鸟类区分开来。而且每只小鸡都进行了基因改造,通过追踪一个“decoy”基因,科学家可以观察它们对禽流感病毒的易感程度。
该研究由爱丁堡大学的Helen Sang教授和剑桥大学的Laurence Tiley共同主持,得到了英国政府和多家禽类公司的资助,其研究目的是避免未来再出现类似今年的禽流感爆发。从去年12月以来,单单在美国就已有4800万只鸡和火鸡由于禽流感而病死或被杀死。
为了对这些小鸡进行基因改造,研究者将“decoy”基因注射到新生鸡蛋内的一团细胞中。这些鸡蛋孵化出来的小鸡便携带着decoy基因,并能够将该基因传递给后代。与decoy基因一同被注射进细胞内的还有荧光蛋白,使小鸡在紫外光下能发出荧光。
当这些改造过的小鸡与禽流感病毒接触时,它们的遗传密码会按科学家的设计,使病毒复制decoy基因,从而抑制病毒的增殖。在一项研究中,科学家将16只受到感染的小鸡与16只正常小鸡和16只基因改造过的小鸡放在一起。
结果发现,这些改造过的小鸡受感染的概率更低,而且染病过程比普通的小鸡更慢。研究者希望能通过两种方式阻断禽流感的传播,一是在鸡生蛋时阻断最初的感染;二是在鸡感染病毒之后,避免它们将病毒传播给其他同类。目前,这些基因改造的小鸡还不能被养育长大,除非它们被批准可以商业化养殖。
20世纪初,禽流感第一次被兽医注意到。科学家认为,落到农场上的野鸭排泄物和羽毛,是美国禽流感爆发的原因之一。人类也可以通过靴子和卡车传播禽流感病毒。绝大多数禽流感病毒并不会感染人类,但是一些变体如甲型H5N1和甲型H7N9会造成严重的人间感染,症状包括发烧、喉咙疼痛和咳嗽。甲型H5N1是最致命的禽流感病毒,有50%的感染者死亡。
鸡在感染禽流感之后可能不会出现任何症状就死亡,不过通常来说,受感染的鸟类会突然出现眼睛和耳垂肿胀的情况。
美媒解释人类“撞脸”可能性:基因多样性有限
美媒称,想必我们都有过这样的经历,在街上将一个陌生人错认成自己认识的某个人。每个人都有和自己容貌相像的人吗?
据美国趣味科学网站9月5日报道,实际上,鉴于影响面部特征的基因数量有限,的确存在很大可能性。
美国康奈尔大学神经生物学和行为学助理教授迈克尔·希恩说:“基因多样性是有限的,只有那么多。这和你不停地洗牌,直到某个时刻,你手里会出现同样一副牌是一个道理。”
希恩说,话虽如此,这些“牌”还是多到难以置信。例如,在塑造人脸形状及决定双眼间距上,目前科学家根本不清楚有多少种基因在起作用。
美国休斯敦贝勒医学院的分子和人类基因学教授阿瑟·博德特说:“非常多的基因参与了面部结构、头发、眼睛及肤色这些千变万化的容貌特征的构建。”
进化似乎相当偏向于让人脸具有极强的独特性。
去年,希恩及其同事在英国《自然·通讯》杂志上发表了一篇文章,称人脸大小的差异要比手掌宽度和长度的差异大得多。此外,科学家还发现,外貌相关基因多于人体其他部位的相关基因。
希恩说:“根据身体其他部位的多样性来看,人脸所呈现出来的多样性超乎想象。”
人类面容迥异的一个合理解释就是,和其他群居动物一样,人类能够从区分个体相貌的能力上获益。这样一来,我们才能接近想要接近的人,也能够认出混蛋并尽量避开。希恩说:“人们在乎谁是谁这个问题。”
当然,家庭成员要比没有血缘关系的个体更相像。这说明人脸具有明确的遗传特性。这也就是为什么同卵双胞胎,即从同一个受精卵发育而来所有基因都一样的双胞胎,有时会令人难以分清。
博德特说,照此看来,那些长得很相像的陌生人的血缘关系可能比长相迥异的人要近(只不过他们自己不知道罢了)。
此外,同种族的人一般会比外族人拥有较多的相同基因。博德特说:“两个长得很像的人,他们的血统也会相近,如果你向上追溯的话,他们祖先的很多基因没准都一样。”
研究发现章鱼有最独特基因 堪称地球最聪明动物
港媒称,一个国际科学家小组完成了对八爪鱼(又称章鱼)的基因组排序,发现八爪鱼有约3500条世上独一无二的基因,让它们聪明无比,能够改变皮肤的颜色和纹理,分散的大脑亦使它们的8条手臂能独立移动。
据香港《明报》网站8月14日报道,这项研究由诺贝尔奖得主、日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)教授布伦纳(Sydney Brenner)发起,对常见的加州双斑蛸(California two-spot octopus)90基因组作排序和註释。研究结果发表在最新一期《自然》期刊上。
在无脊椎动物当中,头足纲动物的神经系统是最大的。头足纲的基因组大而复杂,测序和组装都具有挑战性。今次研究发现,八爪鱼和其他无脊椎动物基因组之间有着惊人差异,它们约3.3万组基因中,约3500组都是其他动物所没有,当中很多组基因都是负责大脑、爪、吸盘、和隐身能力。
报道称,联手研究的芝加哥大学学者拉格斯代尔(Clifton Ragsdale)表示,有着巨大、高度发达的大脑,像八爪鱼这类头足纲动物是地球上最聪明动物,显示出高级的解决问题和学习行为。
台媒:日本利用“基因组编辑”培育出壮大版真鲷
参考消息网7月31日报道 台媒称,据日本放送协会(NHK)报道,京都大学等研究团利用基因组编辑(genome editing)的技术,培育出高档鱼真鲷的壮大版鱼。
据台湾“中央社”7月30日报道,基因组编辑被视为“人踏入了神的领域”,目前基因组编辑的研究急速进展,可比向来的基因改组技术更精确地操作基因。
报道称,由京都大学助教木下政人及近畿大学学者等所组成的研究团队利用基因组编辑技术,操作真鲷的肌肉生长抑制素基因(Myostatin,MSTN),调节真鲷的肌肉量。结果,孵化1年之后,真鲷的重量从普通的1.2倍增为1.5倍,成功地培育出壮大版的真鲷。
这种真鲷做为食品的安全性,还有待检讨,但利用这项技术,有可能促进鱼类品种的改良,因此这项技术备受注目。
木下表示,如果利用基因组编辑可促进水产品品种改良大幅前进,这将有助于食粮问题的解决。
据NHK报道,有关基因组编辑,至今已有研究人员培育出肌肉量壮大成2倍的牛只。另外,中国大陆的研究团队曾发表了利用人类受精卵改变基因的论文,被指出牵涉伦理问题。
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