克隆以及基因編輯取得新突破

各位看官晚上好！今天小編給大家帶來了兩則科技新聞，都是在基因上做文章的新發現，分別是克隆以及基因編輯。讓我們從克隆技術的新進展開始吧！

提到克隆（CLONE）技術，大家一定都會想到綿羊多利吧~

現在就由小編來帶著大家回顧一下克隆的歷史發展吧~

克隆技術又稱為「生物放大技術」，它經歷了三個發展時期：第一個時期是微生物克隆時期，即用一個細菌可以很快複製出成千上萬個和它一模一樣的細菌，從而變成一個細菌群；第二個時期是生物技術克隆時期，比如用遺傳基因——DNA進行克隆；第三個時期是動物克隆時期，即由一個細胞克隆成一個動物。克隆綿羊「多利」就是由一頭母羊的體細胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術。

從上面的介紹中大家應該也發現啦，多莉綿羊其實並不是第一個克隆物種呦——經歷過微生物克隆時代和生物技術克隆時代，克隆出的物種已不在少數。

可是為何我們總是對多利羊這樣情有獨鍾呢？這是因為多莉綿羊是第一個被克隆的高等動物，並且所運用的技術是提取動物成熟的體細胞核與無核卵細胞結合，從而培養出具有與供核個體幾乎完全相同基因組的新個體。

接著世界上的科學家就開始愉快地對各種物種進行克隆：1998年成功克隆鼠，2000年成功克隆獼猴，同年成功克隆豬等等。

對於克隆技術的應用，器官移植可以說是最具應用功能的應用之一。現代科學家發現，豬兄弟的器官與人器官的契合程度是最高的；但是之前的研究也發現，豬兄弟基因中隱藏的病毒會導致人體對移植器官的排斥作用。

最近，一篇發表在雜誌Science上文章，為這一問題提出了解決方案：

首先，研究人員監測豬的上皮細胞，從豬的基因組中發現了25種逆轉錄病毒（PERV）。經過混合人類細胞和豬細胞的實驗，研究人員發現豬基因中攜帶的病毒會感染人類細胞組織。但是研究人員運用基因編輯技術Crisper對25 PERVS進行刪除，因此克隆豬的器官應用於人類器官移植可能在不遠的將來成為可能。

楊璐菡，哈佛大學和eGenesis異種器官移植課題帶頭人，告訴BBC的記者：「我們知道我們的研究和這項技術的發展依然停留在早期階段。」她也說：「我們明白我們希望世界器官移植不存在短缺的願景十分具有挑戰性，但這也是我們攻克難關的動機。」移除病毒只是成功的一部分，即使是人類同物種的器官移植都可能導致強烈的，免疫排斥反應。

但是目前關於克隆物種，並進行器官移植或是其他實驗和應有，普遍存在著大量的懷疑，比如道德和哲學問題等。

看完了老生常談的克隆問題，讓我們來關注近年來新的領域----基因編輯！

用「基因剪刀」編輯你的基因

隨著對基因的研究更加深入，科學家們發現了成千上萬與基因有關的疾病。對於許多由基因問題引發的先天性疾病，人類仍然缺乏有效的治療措施。無法彌補已發生的缺陷，科學家們尋求更好的解決方案——尋根溯源，找出控制基因的方法。

今天小編想要介紹給大家的就是這樣一個神奇的基因編輯技術——CRISPR/Cas9

首先，讓我們來了解一下CRISPR/Cas系統是什麼：

它是目前發現存在於大多數細菌與所有古菌中的一種後天免疫系統，以消滅外來的質體或者噬菌體，並在自身基因組中留下外來基因片段作為「記憶」。（維基百科）

在2012年，這項技術就已經是《科學雜誌》年度突破的第二名，到了2015年，再度上榜的它成功奪冠。在2016年被評為《麻省理工科技評論》10項突破技術之一。

在CRISPR的三個類型中，TypeII是較為簡單的，其核心是Cas9及嚮導RNA（gRNA）。

科學家們研究細菌的CRISPR系統是如何消滅病毒，期冀能以同樣的機制改變變異的基因序列，用於包括人類在內的其他生物。

科學解釋高能預警

具體來說，是改造嚮導RNA，定位目標DNA，來進行基因編輯。而Cas9是一種核酸酶，它可以切斷確定的一段DNA序列，在消滅病毒的機制中，到切斷病毒DNA這一步就算完成了。而科學家們運用「基因剪刀」的作用，有了進一步的研究：如果在CRISPR系統完成剪切時，向細胞核內添加一段有預期基因的DNA序列，那麼細胞修復被剪切序列時就能「以新換舊」。修復帶來的變異不再是隨機的，注入的預期DNA序列能夠產生有益的靶向變異。

這項技術可以運用於幹細胞和受精卵，也可以創造出靶向變異的轉基因動物。

值得一提的是，這項技術的進步體現在它可以作用於多個基因。人類疾病不可能只限於單個基因的研究，面對多個基因變異帶來的疾病，科學家們也必須著眼於多個基因來解決問題，所以這項新技術是一個巨大突破。（視頻截圖和理論講解來源於McGOVERN INSTITUTE）

我們不妨來展望一下這項技術的前景：先天性的遺傳病、現今束手無策的疑難病症在將來的某天也許都能通過用正確基因替換變異片段來解決。更令人期待的是，人類也許可以從受精卵開始修改下一代的基因，用基因剪刀提高顏值、強化體質、延長壽命；超能力不再是電影片段，而會成為可觸碰的未來。

今天的科技新動態就介紹到這裡啦，大家有沒有get到新知識呢？無論是克隆豬的器官移植還是基因編輯的靶向變異，都會給未來人類帶來許多益處。小編本人對星際機甲的話題很感興趣，非常期待有一天能用新技術長生不老，見證宇宙大航海時代呢。