Science科研八卦：越來越野蠻的基因編輯技術

　　2014年12月28日，來自美國UCSD的Valentino Gantz以及Ethan Bier教授查對了他們實驗室里剛剛孵化的果蠅。該實驗的果蠅母本其中一條X染色體上的控制體色的基因發生了突變。按常規的孟德爾遺傳定律，子代出現帶有體色變化的隱性純合子果蠅的概率為1/4，而他們的實驗中后代果蠅幾乎都是突變的表型！（淺黃色體色）。作為Valentino Gantz的導師，Bier教授感覺就像是太陽從西邊出來了一樣。隨后他們的結果就提交《science》雜志發表了。

　　那么出現這個結果的原因是什么呢？這要從Bier教授的老本行說起。Bier實驗室主要的工作方向是研究果蠅翅脈的遺傳決定因素。在如今的科研環境中，要想得到細致的研究結果就需要對多個基因同時進行突變。這個想法理論上簡單，但在實際操作中就不是"1+1"那樣容易了。首先每次突變都需要復雜的分子生物學技術以及胚胎操作技術，而且由于果蠅是二倍體生物，每一次突變之后還需要進行不斷的雜交，長期的培育，篩選，從而獲得穩定的純合突變體進行下一輪的突變實驗。因此這是一項工程量十分大的工作。

　　得益于目前十分火的新型基因編輯技術-"CRISPR-CAS9"技術，基因的各類型的突變只需要引入一段特異性的guide RNA便可達成。Ethan Bier課題組此時正在使用這項技術對果蠅進行遺傳改造。天才的Valentino Gantz想到了可以將一段CRISPR序列穩定地轉入果蠅的某一條染色體上，這時只要體內表達CRISPR的表達，就可以體內編輯其他染色體上（多拷貝序列的其它拷貝等）的特定基因，從而可以快速得到純合突變，省去很多工作時間。

　　在他們精妙的實驗設計基礎上，不久后子代的突變體果蠅出生。突變果蠅的比例高達97%，這一數字遠遠高于孟德爾定律中經典的1/4概率。

　　然而，精妙的技術如果不受到嚴格的控制可能會產生危害。來自哈佛大學的遺傳學家 George Church認為這篇文章不應該這么快發表，因為這項改進本身會產生生物安全問題。"把一把隨時會切割自身基因的剪刀插入自己的基因組中是每個人都不愿意看到的事情"。基因編輯一旦失去控制，便有可能導致遺傳漂變。

　　George Church實驗室同時也在進行CRISPR技術的優化，他們為了生物安全的考慮，選擇將CRISPR與CAS 9 基因分開到不同的載體上。而Church本人也批評Valentino Gantz的技術不夠嚴謹，可能會造成安全問題。而Bier卻駁斥了這一觀點，他認為Church那一套在酵母里面是可行的，但在果蠅里面卻做不到。

　　總之，新的技術出現總要面對質疑，而生物安全的問題也是基因改造領域不得不面對的現實問題。這項技術是否可行還需要廣泛的討論以及后續的實驗證明。