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【2020年諾貝爾獎】細菌和基因裁縫的剪刀

發佈時間: 2020/12/04

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)

撰文: 關海山科研團隊 香港中文大學生命科學教授、食品研究中心主任、海山基因及益生活有限公司創辦人
欄名: 益生第一關