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摘要:细菌使用一个武器库来反击,其中包括CRISPR,它是一系列短病毒,由具有独特序列的间隔物分离的重复DNA序列。每次病毒入侵并被摧毁,一个新的间隔被添加到CRISPR中。研究人员将CRISPR分子编程,使其在切碎病毒时释放荧光信号,这样就可以检测到病毒的存在。
这种被称为CRISPR的基因编辑工具正迅速因其通过从DNA中剪断基因突变来治疗疾病的潜力而闻名。
但是CRISPR这样的基因组工具也有其他可能的能力,例如能够筛选出人类是否存在病毒,如登革热和寨卡病毒,除了像帕金森氏症这样的衰弱性疾病,
,我认为公众对CRISPR的认识非常集中在临床上使用基因编辑治疗疾病的想法上。这无疑是一个令人兴奋的可能性,但这只是一小部分,”纽约基因组中心的内维尔·桑贾纳说,他是纽约大学生物学、神经科学和生理学的助理教授。Sanjana告诉Live Science,“科学家们刚刚用CRISPR做了10件令人惊奇的事情”,
“有了CRISPR,我想你会在合成生物学中看到很多应用,”比如病原体的传感器,
是一个以为核心的自然防御系统,CRISPR是一种自然防御系统,它是在单细胞微生物中进化出来的,用来对抗入侵的病毒。这场战斗是一场全面的战争。科学家估计,地球上每一个细胞中,大约有10种病毒,它们都会通过将DNA插入细胞内的机器来执行无情的自我复制任务。
细菌使用一个武器库来反击,其中包括CRISPR,它是一系列短病毒,由具有独特序列的间隔物分离的重复DNA序列。当细菌感染病毒时使用它。当病毒的基因片段在细菌内部复制时,CRISPR介入,引导细菌对外来物质的防御。
CRISPR中的蛋白质切断入侵者,但也从入侵者那里收集一个短的DNA序列,蛋白质将其作为间隔物插入细菌的CRISPR中。每次病毒入侵并被摧毁,一个新的间隔被添加到CRISPR中。
在某种意义上,CRISPR中的间隔是细菌战场胜利的一个描述,就像枪管里的 ... 戮痕迹一样。但是间隔物提供了另一个功能。
当一个先前被击败的病毒试图入侵时,细菌会识别它并开始将入侵者切成小块。当细菌自身繁殖时,它会把它的防御系统传递给它的子细胞。
“事实证明,你可以利用这些特性潜在地开发出一种非常敏感的诊断设备”,可以从人类血液中的病毒(如寨卡病毒)中检测出少量分子,生物化学家和CRISPR专家Sam Sternberg说,他是位于加州伯克利的Caribou Biosciences Inc.的技术开发小组负责人,该公司正在推进CRISPR技术的新应用。[5项正在革新生物技术的惊人技术]
这一领域最新的CRISPR进展之一是一种叫做SHERLOCK的工具(它代表特定的高灵敏度酶报告解锁)。2017年4月,由麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的生物工程师詹姆斯·柯林斯(James Collins)和CRISPR先驱冯章(Feng Zhang)领导的一个研究小组在《科学》杂志上报告说,他们设计了一种CRISPR分子,用于寻找血清中的寨卡病毒和登革热病毒株,尿液和唾液被切碎。
研究人员将CRISPR分子编程,使其在切碎病毒时释放荧光信号,这样就可以检测到病毒的存在。夏洛克是如此敏感,它能够区分美国的寨卡病毒株和非洲的登革热病毒株,并能区分一种和另一种。
柯林斯和他的团队能够看到病毒的存在,即使在极低的浓度下,在一个单独的测试中,
夏洛克能够检测出两种不同的抗药性肺炎克雷伯菌。[6个超级bug需要注意]
,然后,在2017年6月,中心大学的一个团队
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