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,而这种串联起来的重复结构看上去两者都挨不上边。

几年后,科学家弗朗西斯科?莫西卡在另一种细菌——地中海嗜盐菌里又一次发现了这种古怪的重复序列。大肠杆菌和地中海嗜盐菌,从生活环境到进化历史都毫无相似之处可言,这让他十分疑惑。

于是他在海量的微生物中继续寻找,竟然在20种不同微生物中都发现了类似的重复DNA结构,把它们命名为CRISPR。

显然,CRISPR不可能是偶然现象,它一定是有着非常重要乃至性命攸关的生物功能。因为自然选择不允许这么多毫不相干的物种,同时保留一段相同的废物DNA。

经过漫长的研究,他终于发现,这些DNA序列不止存在于细菌中,而是和许多病毒的基因组序列高度一致。是细菌在基因组里收藏了这些病毒不同角度的快照。

这些携带着某种病毒信息的CRISPR序列具有病毒疫苗的功能,可以让细菌免于被这种病毒入侵。如果把这种CRISPR转移到另一种细菌中,也同样能让新的细菌具有免疫力。

和人类的免疫功能类似。细菌会把细胞内存在的所有DNA都一一抓来和CRISPR序列仔细比对,一旦发现两者完全一致,就意味着病毒在细胞内出现了,于是立刻启动防御机制。

CRISPR就是细菌的记账本,每一次遭到病毒入侵,就会把这个病毒的特征记到本本上,用于秋后算账。当那个不知好歹的东西再一次现身时,便以最快地速度,重拳出击。

具体来说,CRISPR序列会被首先转录成RNA分子,称为向导RNA。这个向导RNA会和细胞内的某种名为Cas的蛋白质结合,形成一种核糖核蛋白复合物,简称为RNP。RNP会像哨兵一样在细胞里勤勤恳恳地终日巡逻。

而这位哨兵寻找的对象,就是任何一段能够和向导完美配对的DNA分子。一旦两者相遇,哨兵就会启动cas蛋白的切割功能,将这段DNA切成一个个小的片段,成功地把敌人给碎尸万段了。

这时,可能有人要问了,细菌里的CRISPR和人类的基因编辑有什么关系呢?

那些可怜的遗传病患者,他们的DNA与正常DNA通常只有几个或几十个碱基不一样,要想修正他们的基因组,就要精确地定位到不一样的地方。否则,只放一些小剪刀进去对着DNA长链乱剪乱切,这人肯定就活不了了。

所以,如何生产一个GPS,让剪刀找到正确的目标再剪,是一个重要的技术难题。

而细菌CRISPR系统里的向导RNA就是这个难题的答案。

如果我们能够在体外合成特定的向导RNA,并让它能够特异性识别某些DNA片段,问题不久迎刃而解了吗?

于是,CRISPR技术便应运诞生了。经过一众科学家十余年的努力,我们可以任意地合成向导RNA和Cas蛋白,由它们俩组成的人工RNP可以通过多种方式被导入细胞,被向导RNA带到正确的地方,再下剪子。

但是,可能有人要问了,如果这把带GPS的剪子如此好用,我们现在又为什么依然要受到那些基因缺陷疾病的困扰?为什么没有人造生物?为什么没有实现基因飞升?

这时因为,这些可爱的小剪子,有着一些致命的缺陷。

首先,由于各方面的限制,向导RNA不能太长,通常也就是20来个碱基对的长度。要知道,人类DNA上可是有30亿碱基对,区区长度为20的碱基片段,可能在DNA长链中随处可见。

所以这些可爱的小剪刀在发挥作用时,也可能也同时剪到其它奇奇怪怪的地方,造成各种乱七八糟的突变,导致细胞死亡。

其次,小剪刀在发挥作用时,

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