基因敲除技术的七个奇妙应用美国

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智慧芽海外团队撰写
智慧芽创新研究中心邹欣欣翻译
有什么是基因敲除技术不能做的吗？在这篇文章中，我们将探讨这项诺奖技术的7个脑洞应用。

基因敲除技术的应用似乎是无止境的，它最新的突破包括成功地将猪心脏移植到人体内，治疗血液疾病（镰状细胞贫血症）、以及改善农业和农作物的适应性。
基因敲除CRISPR是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats的缩写，是细菌免疫系统的一个组成部分，它可以切割和编辑DNA 。我们可以把它想象成一把分子剪刀，它可以按照定制的指示，瞄准并切割DNA序列。使得科学家能够重写几乎任何生物体的遗传密码，同时它也比其任何基因编辑的技术更便宜、更简单、更精确。除此之外，基因敲除还有许多其他不同寻常的应用正在研究中。
在这篇文章中，我们将探讨这项获得诺贝尔奖的技术的七个脑洞应用。

图1_按基因敲除的显著性检索主题及相关主题一览（数据来源：智慧芽Discovery）
1.无咖啡因咖啡
咖啡爱好者会告诉你：低因咖啡也不会让你整夜睡不着觉，但它也没有了“真正”的咖啡味。为了去除咖啡因，烘焙师必须把咖啡豆放在一个复杂的化学过程中，而这往往会留下微量的化学物质，使得咖啡豆的复杂香气和风味变差。
虽然植物科学家们已经发现了一些自然形成的不含咖啡因的咖啡植物，但它们成活机率极低。因此，植物科学家已经把目光转向基因敲除，以寻求突破。
英国一家名为Tropic Biosciences的生态农业科技公司利用基因敲除技术，已经成功地“关闭”咖啡作物的咖啡因生产基因，而避免了昂贵的、浪费量大的和污染严重的脱咖啡因过程。这家公司首席执行官Gilad Gershon认为，他们的无咖啡因咖啡有希望在几年内上市，成为“通向更多可能性的大门” 。同时，他们也已经开始开发培育更适应气候的咖啡作物品种。
2.辣西红柿
西红柿经常被描述为甜的、多汁的和酸的。在不久以后，辣味可能会被添加到这个列表中，因为巴西的一个科学家团队希望对番茄进行更“刺激”的基因工程改造。
辣椒和西红柿在数百万年前从共同的植物祖先中分化出来，然而西红柿仍然拥有制造辣椒素所需的遗传物质。巴西的研究人员认为，利用基因敲除等工具，他们可以激活这些休眠的辣椒素基因，为传统的辣椒提供一个的替代品，因为传统的辣椒是出了名的难以种植。
根据智慧芽discovery平台，基因敲除农作物行业在2021年达到了投资的最高纪录，总额超过6亿美元。

图2_2012-2022基因敲除农作物行业投资（数据来源：智慧芽Discovery）
3.免宿醉酒
你是否曾希望你能整夜饮酒而不至于在第二天遭受头痛欲裂的宿醉的痛苦？现在，伊利诺伊斯州大学的一个研究小组对用于发酵葡萄酒的酵母进行了基因改造，增加了一种叫做白藜芦醇的化合物，从而减少了你的宿醉感。
酿酒酵母的每个基因都有很多副本，这使得它具有高度的适应性，并且很难用老方法进行基因工程。有了基因敲除技术，基因工程师们能够一次性切断所需基因的每个副本，提高葡萄酒中白藜芦醇的含量，将那些令人头疼的宿醉抛在脑后。
4.消灭害虫
如果我们生活在一个不再有会传播疟疾的蚊子的世界里会怎么样呢？有了基因敲除技术，这种情况是可能发生的。这种基因编辑技术可以用来帮助控制传播传染病或入侵某一特定生态系统的物种数量。这是通过创建“基因驱动”来实现的，它可以确保基因修改被所有的后代继承，并进行多代传播。
伦敦帝国学院的研究人员证明，这项技术可以专门用来对付传播疟疾的蚊子物种。利用基因敲除技术，他们将为蚊子引入了一个基因，当父母双方都携带这个基因时，它就可以阻止雌性蚊子产卵。在一个笼子里的试验中，该种群在引入基因后的7代就被根除了。
在世界各地，研究人员正计划在其他有致病风险的物种上测试这种方法，包括入侵的老鼠，以及澳大利亚的野猫。然而，围绕着使用这些“基因驱动”所带来的伦理考虑，仍然存在着争议。

基因敲除技术的七个奇妙应用

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