@ 2017.10.20 , 18:00
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为什么基因驱动技术无法根除疾病和害虫?

即使作为一项拯救万民的技术,也会遭遇道德、法律和实操层面的阻碍。
《经济学人》,2017年10月11日,A.B.

为什么基因驱动技术无法根除疾病和害虫?
credit:123RF

在有性繁殖生物中,后代从父母获得其中一方遗传特征的概率通常是50%。

基因驱动作为DNA技术的一个分支,主要研究从基因层面干预生物后代的遗传特性。如果一种生物的遗传基因偏向于复制某种特性,那么在几代繁殖之后很可能会只剩下单一特性的后代。早在半个世纪前,科学家们在研究基因驱动技术时就发现了这一秘密;很快有研究者提出,可以运用这一技术干预有害生物的后代特征,以达到根除疾病和害虫的目的。例如,通过改造蚊子的基因,使其后代无法携带疟疾病原体,从而在微观层面根除疟疾。如果更进一步,使用基因驱动技术促使雌性蚊子不育,就可以促使这一物种彻底灭绝。可是为什么目前仍然没有上述基因驱动技术的应用实例呢?

早期的基因驱动研究焦点,在于人工合成自动导向核酸内切酶。这种酶可以携带基因遗传特征,进入生物染色体后,增加特定遗传特征在后代出现的概率。起初,这类基因改造工程在人类生育筛选(如生殖细胞干预)操作中并不太成功。直到2015年,加州大学圣迭戈分校的瓦伦提诺·格兰仕和伊森·拜尔,使用一种新的基因编辑工具,代号CRISPR-Cas9,成功在果蝇的基因组中安置基因驱动。

CRISPR-Cas9的成功案例,引起社会各界对于基因驱动技术新的担忧。在基因驱动技术向全世界推广前,必须经过慎重的研究审核。首先,针对某种生物的基因驱动改造体一旦向外界释放,很可能在短时间内达到灭绝特定物种的效果。而这一结果,目前仍然是不可逆转的。因此,研究者正在开发基因驱动中止功能,以防将来后悔莫及。其次,尽管普通民众都希望害虫死光光,一些生态学家还是担心灭绝特定物种的副作用弊大于利。比如说,灭绝携带疟疾的蚊子,也会影响以蚊子为食的生物及其后代的生长发育。再次,目前世界各国对于在领土范围内使用基因驱动技术的态度尚不明确。为了规避隐含风险,基因驱动技术最好在与世隔绝的无人小岛上小面积试验。最后,根据今年初在《影响因子》中发布的一项研究指出,通过基因驱动实现灭绝疟疾病原体的实验进行得并不顺利,相当一部分改造基因并没有发挥作用。就像害虫和病原体通过进化抵御杀虫剂和抗生素那样,基因驱动技术也遇到了生物细胞的排斥反应。而这一抵抗过程,远比研究者设想的反应时间要短得多。
尽管目前困难重重,基因驱动技术的前途仍然一片光明。一些研究人员正致力于开发灭绝疟疾和蚊子、减少鼠类雌性后代等基因驱动技术。还有科研人员正在培育一种转基因白爪老鼠,这类生物可以免疫莱姆病菌,从而减少疾病传播途径,进而降低感染人类的概率。基因驱动技术还将在新西兰政府的2050年施政计划中大显身手,用以控制该国日益泛滥的老鼠、白鼬和负鼠的数量。然而,正如上文《影响因子》提到的案例那样,人类对抗自然演化是一个艰难的征途。生命自有一套法则,去阐释“侏罗纪公园”的剧情。

本文译自 economist,由译者 Alex 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 3+1

  1. 被封印的ID
    @1 month ago
    3591969

    我觉得应该不是想不想而是能不能才对。

  2. 风大算吊毛
    @1 month ago
    3592261

    蚊子都灭绝了,以蚊子为食的动物怎么办?影响的生物链不定会有什么后果

  3. 游客
    @4 weeks ago
    3594086

    @风大算吊毛: 蚊子没事的,以前蛋上面有几篇文章讲过

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