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近日，科學(xué)家們在哺乳動物中首次證明了一種可以將特定基因傳播到整個野生物種中有爭議的技術(shù)。美國的研究人員證實(shí)，“基因驅(qū)動”可以改變小鼠的基因組成，使其能夠攜帶由科學(xué)家們設(shè)計的DNA。

基因驅(qū)動的工作方式是打破常規(guī)的遺傳規(guī)則，以確保特定基因(通常是經(jīng)過修飾的基因)以高于正常水平的速度在代際之間傳播。

這一技術(shù)引起了研究人員的極大興趣，因為它具備對抗瘧疾等疾病的潛力，比如通過改寫攜帶瘧原蟲蚊子的基因組成。實(shí)驗性的基因驅(qū)動已被用于將攜帶疾病的蚊子絕育。如果將這些蚊子釋放回野外，它們的種群將面臨銳減。其他的基因驅(qū)動提高了昆蟲對寄生蟲感染的抵抗力。

許多科學(xué)家懷疑，同樣的方法可能會被證明是一種更有效的替代方法，從而取代現(xiàn)有費(fèi)力且昂貴的入侵物種清除項目。

去年，世界上最大型的入侵物種清除項目最終讓南喬治亞島擺脫了250多年的野生老鼠對該島的破壞。

但是，盡管該技術(shù)具有潛力，很多研究人員仍保持謹(jǐn)慎的態(tài)度，因為如果該技術(shù)使用不慎，會導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的巨大災(zāi)難。

2016年，美國國家科學(xué)院規(guī)定，在將基因驅(qū)動安全地用于野外之前，需要做更多的工作來理解和控制基因驅(qū)動。

加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物學(xué)家Kimberly Cooper希望在小鼠身上建立一種基因驅(qū)動，目的不是為了消滅它們，而是使其攜帶導(dǎo)致人類疾病的基因突變。這可以幫助科學(xué)家們更好地理解某些人類常見疾病。

該研究發(fā)表在Nature上，在經(jīng)歷了一系列失敗嘗試后，他們找到了一種基因工程改造小鼠胚胎的方法，使雌性小鼠能夠以比正常遺傳規(guī)律更快地速度將修改的基因傳播給后代。這一方法對雄性小鼠沒有作用，但是能在其身上產(chǎn)生突變。

圖片來源：Nature

Cooper說：“我們的研究結(jié)果表明，對小鼠使用這種方法比對昆蟲更加復(fù)雜，從而帶來一個問題，使用這種方法在野外釋放基因是否能達(dá)到我們所需的效率。一個擔(dān)憂是，雄性小鼠體內(nèi)存在的基因突變使它們對基因驅(qū)動產(chǎn)生抗性，而這會限制該方法被用于清除入侵嚙齒類動物。”

不過，Cooper仍然在實(shí)驗室中看到了基因驅(qū)動的用途。它可以用來制造攜帶與人類疾病相關(guān)的多種遺傳缺陷動物，如癌癥，糖尿病和關(guān)節(jié)炎。她說：“我們希望可以單獨(dú)完成所有這些變化，并了解每一個變化，然后將它們?nèi)空显谝黄稹！?/p>

蒙彼利埃大學(xué)的Christophe Bo?te表示，雖然這是一項關(guān)于哺乳動物基因驅(qū)動的原理驗證，但是它表明利用這種方法控制入侵物種還只是遙遠(yuǎn)的預(yù)期。

他說：“他們的研究結(jié)果表明，這種在野外根除種群的工具遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。如此低的效率意味著需要花費(fèi)很多代時間，而且會出現(xiàn)對基因驅(qū)動產(chǎn)生抗性的自然選擇。當(dāng)然這只是這些問題微小的技術(shù)部分。在將這種方法用于生物保護(hù)之前，仍然還有很多重要的倫理、監(jiān)管和生態(tài)問題需要考慮。”

Cooper表示，對于基因驅(qū)動研究人員至關(guān)重要的是，要負(fù)起責(zé)任，并與更廣泛的社會各界討論他們的工作。

她說：“總會存在不滿意的人，因為總會有些人認(rèn)為這項工作不應(yīng)該進(jìn)行。我不知道這樣做是否真的有用。但這確實(shí)很麻煩，因為到底是誰有發(fā)言權(quán)？如果所有人都提出意見，那么就什么都無法做了。我認(rèn)為的這個領(lǐng)域的研究人員都是非常謹(jǐn)慎的科學(xué)家。重要的是，這是一種非常強(qiáng)大的技術(shù)。”

　　原文鏈接：https://www.theguardian.com/science/2019/jan/23/scientists-rewrite-mice-dna-so-genes-can-be-spread-through-species