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CRISPR导致基因突变”论战持续升温
作者:来源:科技日报
近日,《自然·方法》发表文章《体内CRISPR—Cas9编辑引发的不可预测基因突变》,称基因编辑工具CRISPR可能引起基因组内大量基因突变。全球很多实验室正要将CRISPR—Cas9用于人类疾病的相关基因治疗研究,有的甚至已开始用于临床试验,这时候说它可能造成大规模基因突变,着实让人惊讶。
然而剧情很快反转。几天前,两家基因编辑公司Editas药物和Intellia制药的科学家们分别写信给《自然》杂志编辑部,认为这一论文的结论完全错误,要求将该论文撤稿,并从科技文献中删除。
论文只是“读者来函”,暂无撤稿决定
对于这篇引起巨大争议的稿件,《自然》科研新闻发言人(以下称《自然》)在接受科技日报记者采访时表示,这只是一篇读者来函。读者来函栏目有时会刊登科研共同体感兴趣的涉及科研方法的短篇文章,其中可能包含新的研究数据。这篇文章在发表之前已经经过同行评审,至于撤稿,“眼下尚无法做进一步的评论”。
有业内学者告诉科技日报记者,读者来函的宗旨就是能及时分享一些有用的信息,一般选题都会比较新颖、时效,但与其他类型的文章相比,研究的系统性确实不够,但因为经过了同行评审,还是有一定的学术价值。
《自然》表示,这篇文章刊出后他们已经收到了一些来信,他们打算在经过适当技术评审之后将相关来信发表出来。因为基因编辑是一个快速兴起的科研领域,所以关注度高。《自然》希望通过展示实验和数据,让这一领域的研究不断深入。
实验设计与数据存在问题?
“这篇论文确实存在一些问题”,中科院一位不愿透露姓名的研究员在接受科技日报记者采访时表示。
在他看来,基因编辑领域,脱靶确实是一个问题,但这篇文章的实验设计、获得的数据以及结论都不够科学,不是单纯的脱靶这么简单。整个实验只涉及了三只小鼠,两个处理的小鼠和一个未处理的对照小鼠,整个实验只基于一个sgRNA数据,只显示一个SNV的数据,这些数量都是严重不足的,动物数量和分组上的问题也连带导致后期数据等诸多不合理之处。
Editas的首席技术官维克·梅尔与哈佛大学教授乔治·丘吉尔等的联合声明中也强调,在进行科学问题的重现性和可靠性研究时,数据不充分可能会成为阻碍。
中科院上海神经科学研究所研究员杨辉和他的博士研究生唐骋亦撰文点评该文,表示实验中为了制取CRISPR-Cas9编辑的小鼠,采用了向受精卵当中共注Cas9蛋白以及sgRNA质粒的方法是“非主流”的设计,蛋白溶剂可能具有一定毒性,可能会影响整个系统的稳定性。
科研和市场绑定可能产生新的问题
值得一提的是,不少国内的民众对基因公司就科学问题态度如此激烈表示不解,更有很多网友表示,“企业这么强烈表达反对意见肯定是因为论文的观点损害了自己的利益”。
中科院微生物所研究员娄春波向科技日报表示,这样激烈地质疑某些实验结果的现象其实是科学研究的常态。另外,由于国外著名期刊非常强调实验结果的创新性和吸引眼球的公共媒体性,也会助长一些实验结果被作者过度解读。
另一方面,在他看来,此次两家企业相关科学家的反应确实有些过激,但公众不必特别在意,毕竟Cas9系统基因编辑的脱靶效应是相关研究的痛点。他说,这些质疑言论产生的新闻效应对华尔街股民的影响应该会很大,但对科学研究的影响应该微乎其微。真正的学术争论需要更长的时间,因为要积累足够正反两方面的实验证据。
“实际上,美国科研—技术—资本—市场,这个完美的价值链背后也有很多脆弱的地方,也存在很多值得深入研究的问题,尤其是在中国这类准备超越美国范式的国家”,娄春波说。
基突变
根据基突变机体影响程度列几种情况:
1.变异轻微机体产察觉效应进化观点看种突变称性突变
2.造体物化组遗传差异差异般体并影响例血清蛋白类型、ABO血型、HLA类型及各种同工酶型某种情况发严重例同血型间输血同HLA型间同种移植产排斥反应等
3.能给体育能力存带定处例HbS突变基杂合比HbA纯合更能抗恶性疟疾利于体存
4.产遗传易性(genetic susceptibility).由于遗传素影响、或由于某种遗传缺陷、使其代理代谢具容易发某些疾病特性癌症、糖尿病、精神病、高血压、发性硬化症等
5.引起遗传性疾病导致体育能力降低寿命缩短包括基突变致蛋白质异病及遗传酶病据估计类50000结构基基座位处于杂合状态占18%健康至少带5-6处于杂合状态害突变些突变纯合状态产害
6.致死突变造死胎、自流产或夭折等展开
1.向性 任何基座(locus)基都能独立发同突变形其新等位基基突变向性譬同条件位于染色体某基座基A突变其等位基a1;突变a2或者a3、a4......an等等其等位基形式形所谓复等位基(multiple alleles)遗传群体存于同基座决定同类相性状经由突变且具3种或3种同形式等位基互称复等位基家所熟知类ABO血型系统由位于9q34区域同基座IA、IBi三种等位基形式所构组复等位基所决定
2.重复性 基突变重复性指:已经发突变基定条件能再独立发突变形其另外种新等位基形式亦即于任何基位点说其突变并非仅囿于某或某几发定频率反复发例:某基座基A突变其等位基a;基a能独立发突变形其新等位基a1;同a1能再发突变形其另外等位基a2;a2能突变a3......其终群体遗传效应言基重复突变与基向突变结相似群体复等位基存主要
3.随机性 基突变仅物界普遍存种遗传事件且于任何种物任何体任何细胞乃至任何基说突变发都随机同物种、同体、同细胞或者基其各自发基突变频率能并完全相同已基突变频率简称突变率(mutation rate)基种等位形式某世代突变其另外等位形式概率
4.稀性 尽管基突变物界普遍存种遗传事件却种非频发稀事件自状况各种物突变率都低据测算般高等物基突变率约平均:10-8~10-5/殖细胞/位点/代;类基突变率约仅仅:10-6~10-4/殖细胞/位点/代
5.逆性 基突变逆任何种野型基都能够通突变形其等位突变型基;反突变型基突变其相应野型基前者称作向突变(forward mutation)者谓曰复突变(reverse mutation)般情况向突变率总远远高于复突变率
6.害性 般言物遗传性状形期进化程与其赖存自环境相互适应结自选择产物些性状具决定性意义基旦发突变通都物存带消极或利影响即害性殖细胞或受精卵基突变绝数类遗传病发根本原;体细胞突变则肿瘤发病理遗传基础基突变害性往往相条件;并非所基突变都物存及其种群繁衍带利或者害影响事实些突变往往引起非功能性DNA序列组改变却并造核酸蛋白质功能损害
听起或许点像科幻说夜谭却事实科家发现平均每体内基组都现约60处各种突变尽管能见能变金刚狼威武变异产依旧非观
位于英剑桥桑格研究院(Wellcome Trust Sanger Institute)及两家自美加拿研究机构近研究发现每相比其父母辈其基组均现达60处突变
类基组由23染色体组项研究发现携带父亲染色体精携带母亲染色体卵基都现突变孩基组构现父母基组都曾现新基
项研究使前关种基变异究竟源自父母争议变模糊起意味着争论没意义种变异异或自父或自母
种变异程度范围进行定量研究科家选取两志愿者家庭每家庭都父母亲及孩
孩基组序列寻找能现变异科家6000种能现变异能进行逐梳理
做结快注意代间内代基变异程度约每1亿基编码现1处变异
研究员区哪些变异源自其父母亲精卵哪些则孩发
关研究论文已经发表《自·遗传》论文让物界惊奇已
根据研究其志愿者家庭孩92%基变异源自其父亲另家庭孩基比例36%
论文合著者桑格研究所马特·赫斯(Matt Hurles)博士表示:我现搞清楚某些家庭部基变异自父亲另些家庭则自母亲乎意料前研究员认所种变异部应自孩父亲相比较卵言精形需要更间进行DNA复制意味着更能现差错
自蒙特利尔菲利普·阿瓦达(Philip Awadalla)教授参与项研究工作表示:借助实验技术发展及我采用新析算今我机前理论进行验证让我发现些新变异点像海捞针
应该:基突变发体细胞通性殖传给代.更确切些!
基突变代影响
①基突变发体细胞丝裂程通性殖传给代,通性繁殖传给代.
②基突变发精或卵细胞形减数裂程能通通性殖传给代.

