辣番茄,防宿醉葡萄酒:CRISPR能做什么?

由:乔安娜·汤普森|

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含有通过CRISPR-CAS9工艺收到Camelina Sativa的农业植物发芽胚胎的培养皿,展示德国Gatersleben的Leibnitz植物遗传学研究所的leibnitz植物研究所。这些样品将用于育种适用于未来环境情景的生物多样性杂种。肖恩·盖洛普/盖蒂图片社

最近,有很多关于蚊子;具体来说,就是转基因品种。今年夏天,一组来自加州大学圣巴巴拉分校和华盛顿大学的科学家开创了一种干扰蚊子视力的方法,使其失明他们很难找到人类目标

他们是如何完成这样的壮举的?使用称为遗传工程工具克里普尔

“哈佛医学院的基因组学工程师Raphael Ferreira表示,”Carrpr最初是一种方式是一种方法,即哈佛医学院的基因组学工程师Raphael Ferreira说。经常与一对“分子剪刀”相比,CRISPR使用称为CAS的专业蛋白质 - 短暂CRISPR-associated酶以精确的预编程位置切割DNA或RNA的股线。然后,系统可以在该部位插入或去除所需的基因,以及中提琴:基因编辑的生物体。

CRISPR为人类健康领域带来了许多可能性,包括许多——比如致盲的蚊子。但这并不是它的全部用途。费雷拉说:“我们有许多这种技术的变体,这使我们能够进行任何类型的基因工程。”

以下是科学家在实验室内(和潜在的外部)在内部应用CRISPR的一些最疯狂的方式。

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1.种植辣番茄和无咖啡因咖啡豆

想象一下咬一口葡萄成熟的番茄。你会想到什么口味?甜的吗?酸的,或者是咸味的?辣的呢?

多亏了一个国际遗传学家团队也许是未来的口味谦虚的番茄。巴西和爱尔兰的研究人员已经提出了CrispRpRp,即激活番茄植物中的休眠辣椒素基因,相同的遗传序列给予辣椒。除了创造完美的血腥玛丽外,植物承诺传统辣椒的经济替代品,这是众所周知的成长。

CRISPR也可以促进你的日常早餐——或者让这种促进消失。英国公司热带生物科学目前正在开发一个咖啡豆培育出不含咖啡因的植物。这是件大事,因为现在的咖啡豆必须经过化学脱咖啡因处理,通常是将它们浸泡在乙酸乙酯或二氯甲烷中(也是除漆剂的成分)。这种强烈的化学浴会把豆子的咖啡因以及它们的大部分味道。CRISPR咖啡承诺给你一杯不会让你紧张不安的咖啡,它具有全咖啡的烘焙风味。

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2.使No-Hangover酒

如果你曾经希望你在第二天早上没有遭受头部分裂宿醉的镇上,那么你可能会运气。伊利诺伊大学的科学家团队使用了他们的遗传剪刀来提高压力的健康益处用来发酵葡萄酒的酵母——他们剪掉了导致第二天头痛的基因。

酿酒酵母酿酒酵母有问题的酵母是一种多倍体生物,这意味着它具有许多每个基因的副本(而不是通常的两种)。这种功能使酵母具有高度适应性,并且非常难以使用较旧方法的转基工程师,可以只针对一个基因的一个副本在一个时间。

但Crisp允许遗传工程师在一次转到每个版本的每个版本。与旧技术相比,“你可以用Crispr的复杂性就是超越的,”Ferreira说:“这一切都是关于效率。”

利用它,伊利诺斯州的团队能够提高白藜芦醇有益心脏健康在他们的葡萄酒中,在切割室的宿舍离开。

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3.全是公牛,没有战斗

谈到养牛种植时,角通常是一个禁忌。在一个完全成长的公牛,构成危险对农民,另一只牛,偶尔对动物本身。

传统上,通过歼灭了动物额头上的喇叭生成细胞来消除农场饲养的牛,位于称为角芽的两个骨突起。芽被其中一个摧毁几个不同痛苦的方法:用老式的刀子,或者用热烙铁,电,或者用氢氧化钠等腐蚀性物质。这些做法有时会导致面部毁容或眼睛损伤。但CRISPR可能只是提供了一个更道德的选择。

使用CRISPR,科学家们已经设计了牛中不角度的基因,有效地消除了这些动物中喇叭移除程序的需要。更有趣的是,其中一些gene-edited公牛能够将特质传递给他们的后代 - 这对于保持人口流通的特征至关重要。在科学界,这被视为一个潜在的巨大成功故事:加州大学的遗传学家艾莉森L. van Eenennaam戴维斯在其它本质上写了一篇文章,呼唤喇叭拆除“高级动物福利关注优先“和倡导继续研究

从历史上看,公众对转基因作物和牲畜的热情并不高,尽管最近的研究表明态度可能正在发生变化.但如果CRISPR被用来做的东西不那么像《夏洛特的网》,而更像《侏罗纪公园》呢?

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4.恢复失去的物种

也许CRISPR目前最广泛的用途是它有可能让整个物种起死回生。现在,有一个关于复活一个特定物种的严肃讨论:乘客鸽子

乘客鸽子曾经罗河涌入群羊群数百百万千万,通过林下的天空和雷鸣雷,在什么保守主义者Aldo Leopold被描述为“羽毛暴风雨”。然而,由于欧洲殖民者在整个大陆辐射的欧洲殖民者,这开始发生在第18世纪和19世纪。

除了无处不在之外,候鸽还有一个不幸的特点:美味。他们猎杀en masse.由饥饿的欧美人,既为食品和运动。这可能不会像鸟类总人口那样破坏,除了人类同时摧毁了大部分筑巢场。该野蛮组合将物种推动到20世纪初的陡峭下降。最后一个已知的乘客鸽子,一只叫玛莎的鸟,1914年以囚禁死亡。

现在,科学家们正试图通过CRISPR将这些标志性的鸟类带回来。总部位于加州的生物技术组织Revive & Restore有一个专门的乘客鸽子项目该研究旨在通过修改与带尾鸽关系密切的基因来重建该物种。该组织表示,如果成功的话,他们可以用这种方法来复活所有种类的灭绝或极度濒危的动物黑足鼬到了长毛象.他们是否应该当然,这仍然是一个有争议的问题,但不可否认的是,CRISPR使科幻小说中的东西成为可能。

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