发布时间:2024-09-28 16:32 原文链接: 印遇龙等:基因编辑并不违背自然选择规律

在生命科学领域,基因编辑技术尤其是CRISPR/Cas9系统的出现,为科学研究带来革命性突破。这项技术改变了人类对基因的认知,重新定义了自然选择与人工干预间的界限。

老百姓眼中,基因编辑可能也是类似于“转基因”的敏感技术。基因编辑技术看似打破了自然选择的传统框架,但其实它仍是自然选择规律的一种人工延伸和加速。

自然选择是达尔文进化论的核心,它指的是在生存斗争中,适应环境的个体更有可能生存下来并传递其遗传信息给后代,从而推动物种的进化。这一过程缓慢而复杂,往往需要数百万年的时间才能产生显著的遗传变化。

相比之下,基因编辑技术特别是CRISPR/Cas9系统,能在实验室环境中直接对DNA进行精确修改,实现特定基因的添加、删除或修改。这一技术极大地缩短了遗传变异产生和筛选的时间,使得研究人员能在短时间内创造出符合特定需求的遗传变异体。

基因编辑有其合理性和可靠性,其能精准针对目标基因进行操作,从而避免对整个基因组的不必要扰动。比如,CRISPR/Cas9系统通过sgRNA引导Cas9蛋白精确切割DNA双链,实现了对遗传信息的精准编辑。这种技术不仅提高了编辑的准确性和效率,还大大降低了脱靶效应的风险,确保了基因编辑的可靠性。

随着科学技术的不断发展和完善,科学家们通过优化sgRNA的设计和Cas9蛋白的递送方式,进一步提高了编辑的特异性和效率。同时,高通量测序技术的发展也为评估基因编辑的效果提供了有力支持,使得研究人员能够及时发现并纠正潜在的脱靶效应。

基因编辑允许科研人员在实验室环境中模拟并加速自然选择的过程,通过定向修改遗传信息来创造出适应特定环境或具有特定性状的个体。这些个体在后续的繁殖过程中,仍会受到自然选择的影响,只有那些真正适应环境的变异体才能最终生存下来并传递其遗传信息给后代。

因此,基因编辑并没有违背自然选择的规律,而是以一种更加高效和可控的方式加速了进化的过程。它使科学家能够在更短的时间内观察到遗传变异的积累和适应性的提升,为动物育种和生物医学研究提供了强有力的工具。

(作者分别系中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员,湖南新五丰股份有限公司技术研发员,文章系“农业生物育种重大专项”科普成果,本报记者王昊昊整理。)

 


相关文章

我国科研人员找到导致反复“试管”失败的“基因钥匙”

10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......

商务部:对稀土相关技术实施出口管制的决定

商务部公告2025第62号公布对稀土相关技术实施出口管制的决定为维护国家安全和利益,根据《中华人民共和国出口管制法》《中华人民共和国两用物项出口管制条例》等法律法规相关规定,经国务院批准,决定对稀土相......

衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......

为何有人衰老更快?揭秘背后的400个基因

有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......

“智能+自动化”双轮驱动,人工智能实验室赋能多领域

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。人工智能、物联网(loT)和自动化技术的发展,给实验室的运作方式带来一场深刻的变革,即人工智能实......

科学家开发出超大片段DNA精准无痕编辑新方法

基因组编辑技术作为生命科学领域的一项重要突破,为基础研究和应用开发提供了技术支撑。以CRISPR及其衍生技术为代表的编辑系统通过可编程的向导RNA引导Cas9等核酸酶靶向基因组特定位点,被广泛应用于特......

科学家发现玉米耐热关键基因

近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......

降本提效!我团队研制出系列牛用基因芯片

记者21日从国家乳业技术创新中心获悉,该中心技术研发团队成功研制出奶牛种用胚胎基因组遗传评估芯片和“高产、抗病、长生产期”功能强化基因组预测芯片。该系列基因芯片具有完全自主知识产权,填补了我国基因芯片......

新研究:阻断或抑制一种特殊基因可选择性杀伤癌细胞

国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......

我国科学家发现大豆种子油蛋比调控关键基因

记者从安徽农业大学获悉,该校王晓波教授团队联合中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟、李英慧研究员团队,解析了关键基因对大豆种子油脂和蛋白比例(油蛋比)的调控机制,为高油或高蛋白大豆品种选育提供了新方向。......