【2020年諾貝爾獎】細菌和基因裁縫的剪刀

今年諾貝爾化學獎由法國女科學家Emmanuelle Charpentier（龐蒂耶）和美國女科學家Jennifer Doudna（道德納）共同研究的基因編輯工具--CRISPR/Cas9獲得。CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）原本是細菌的簡單免疫機制︰透過CRISPR序列把襲擊過它的病毒基因儲存，再利用Cas9蛋白酶把再次入侵的病毒基因剪斷，防止病毒複製，擊退病毒。在短短8年間，這兩位女科學家的發現被發展成基因編輯的重要技術。

龐蒂耶在研究化膿性鏈球菌（Streptococcus pyogenes）時，發現在細菌的CRISPR免疫系統有一種tracrRNA分子，像領航員一樣，能帶領道德納研究的Cas9蛋白酶精準地找出外來的病毒定位，打敗入侵的病毒。這機制應用在編輯基因工程上，就像賦予基因工程科學家一把「基因剪刀」，讓他們成為基因工程的「裁縫師」；這把剪刀上自設定位，能準確剪裁及修改基因，大大節省時間和提升效率。這技術現時已廣泛地應用在我們人類疾病防治及多種動植物、細菌和真菌的研究及改良。例如用CRISPR/Cas9來改善益生菌菌株，提高效用和穩定性。

基因編輯工具CRISPR/Cas9已經在生物學、醫療、食品及製造行業上大派用場、造福人類。

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（本欄逢周五刊登）