CRISPR/Cas9基因编辑技术及其引发的伦理问题

秦超勇

(北京市第十二中学 100071)

1 从细菌的获得性免疫说起

1.1 CRISPR的发现 1987年，科学家在研究细菌的序列时，发现细菌的DNA分子中有许多间隔的序列，其被重复的回文序列(21～37bp)隔开。到2002年，科学家通过计算机分析，发现很多原核生物(真细菌和古细菌)的基因组都有类似的结构，将其命名为CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats，即，成簇的、规律间隔的、短回文、重复序列)。在这些CRISPR附近还有一类联合基因，这些基因表达的蛋白质称为Cas蛋白，这些 Cas蛋白可与 CRISPR 转录出的 RNA 结合，形成核糖核蛋白复合物(即CRISPR/Cas复合体)，具有切割和整合外源DNA片段的作用[1]。一个完整的CRISPR/Cas系统包括5′端的tracrRNA 基因、中间一系列 Cas蛋白编码基因和3′端的CRISPR 基因座三部分结构，后者由引导序列(具有启动子的功能)、众多的间隔序列和重复序列顺序排列组成(图1)[2]。