克里斯坦特(克里斯坦特技术特点)

关于克里斯坦特内容导航：

• 1、克里斯坦特
• 2、克里斯坦特技术特点
• 3、克里斯坦特什么水平
• 
  
  

克里斯坦特

克里斯坦特技术特点

我们知道，基因是人类遗传的关键，基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的生长、凋亡等过程的全部信息。因此，孩子容易继承父母的一些特征，不仅仅是外表，甚至是性格等等，这就是自然选择的作用，然而我们有没有办法改变下一代的遗传信息呢？事实上，是有的，比如基因驱动。

利用基因驱动技术你可以改变进化轨迹。伦敦帝国学院的遗传学家安德烈亚·克里斯蒂说。这可能是一个有效的方法，以消除有害物种，如疟疾引起的蚊子。但科学家仍在努力确定利用基因驱动来消灭整个物种可能产生的更广泛的生态和环境影响。

基因驱动是如何工作的？

基因驱动器由三个关键组成部分组成：你想要传播的基因；可以切割DNA的Cas9酶；以及识别酶应切割位置的可预测DNA序列CRISPR。基因驱动就是为这三种元素编码的遗传物质被插入到动物的DNA中，而不是你想在两条染色体上替换的自然发生的基因。

“基因驱动的力量在于它扰乱了遗传规律，”克里斯蒂说。在正常的遗传中，任何特定的基因都有50%的几率从父母传给后代。基因驱动技术将50%的机会转化为近100%的保证。

当携带基因驱动程序包的动物与不携带基因驱动程序包的动物交配时，它们的后代从父母中的任何一方获得一份DNA副本：自然版本和基因驱动版本。当精子与卵子相遇，来自不同亲本的染色体第一次排成一列时，基因驱动DNA中的CRISPR被激活。它能识别对侧染色体上自然基因的拷贝，并在胚胎发育开始前引导DNA切割Cas9酶切出自然拷贝。

一旦自然基因受损，细胞的特殊修复机制就会启动。修复机器恢复丢失的DNA，但它使用未断裂的染色体（携带基因驱动的染色体）作为模板。所以当修复完成后，两条染色体都携带一份基因驱动的拷贝。从那时起，基因驱动的两个拷贝将在每个细胞中，动物将把基因驱动传递给下一代。

所以这个过程还在继续。每次这种驱动力传递下去，CRISPR就会切断基因的自然版本，细胞修复机制就会介入，基因驱动力的一个拷贝就变成两个。在短短的几代中，新基因在人群中变得无处不在，有时完全取代了自然发生的基因。

基因驱动蚊子

2018年，克里斯蒂和他的同事在《自然生物技术》杂志上发表了一项研究，描述了基因驱动技术如何导致导致疟疾的蚊子种类冈比亚按蚊种群崩溃。该研究小组建立了一种基因驱动机制，可以改变与性别相关的基因，扰乱女性生育能力。女性生育基因受损的基因驱动力在不到七代的时间里就传播到了100%的受试人群中。这一物种无法交配，种群数量锐减。一些研究人员认为，这可能是最终消灭疟疾的方法——根据世界卫生组织（World Health Organization）的数据，疟疾是一种残忍的疾病，在2018年导致全球2.8亿人患病，40.5万人死亡。

克里斯坦蒂说，基因驱动方法是一种独特的、负担得起的、可持续的消灭疟疾蚊子的方法。他说，杀虫剂和环境管理等其他方法虽然有效，但成本极高，远远超出了许多国家的经济能力。”基因驱动允许遗传特性从少数个体在群体中传播，从根本上解决可持续性问题。”但是消灭整个物种是一件大事，在自然界中实施基因驱动并不是一个容易的决定。

基因驱动危险吗？

科学家们正在努力预测消除一种有害物种对生态系统其他部分可能会导致什么后果。利用基因驱动消灭疟疾蚊子似乎是一个影响最小的计划。”北卡罗莱纳州立大学进化生物学家弗雷德·古尔德（Fred Gould）说，到目前为止，生态测试表明，当一种蚊子被消灭时，生态系统不会崩溃。

其他基因驱动项目的生态效应更难辨别。例如，根据2016年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，自然资源保护者和遗传学家正在研究一种可以消灭入侵岛屿啮齿动物的基因驱动，因为入侵岛屿啮齿动物与75种本土物种的灭绝有关。

但是，用基因驱动消灭啮齿动物比消灭蚊子可能带来更大的生态风险。如果基因驱动的啮齿动物曾经逃离这个岛屿，回到啮齿动物的自然栖息地，比如北美，这种驱动可以消灭老鼠，因为它们是生态系统的重要组成部分，而啮齿动物的消失可能导致生态系统崩溃。

为此，科学家们一直在研究一种只针对生活在岛上的老鼠的策略。地理上不同的群体往往携带着同一个基因或等位基因的变体，这是他们当地群体特有的。如果科学家能够确定一个他们想要根除的人群特有的等位基因，那么他们就能创造出一个特定于该人群的基因驱动力。这种驱动力只会传播到携带这种特定等位基因的个体；如果没有这种特定等位基因，这种驱动力就无法在个体中发挥作用。

此外，一些科学家正在研究潜在的修复计划，或在出现不希望的结果时从环境中移除基因驱动力的策略。尽管利用基因驱动来保护人类健康和恢复生态平衡的概念是有希望的，但对这一技术的含义和有效性的研究还有很长的路要走。

克里斯坦特什么水平