要了解基因组编辑,就要先知道基因组的概念和组成,虽然在高中学习了这些知识,这里我们还是先温习一下。
人体大约由60兆个细胞构成,其中的每一个细胞都具备细胞核。 而在这个细胞核里,容纳着46条染色体,其中有半数——也就是23条——继承自父亲,另外23条则继承自母亲。具体到每一条染色体,则呈现为双螺旋结构的“DNA”。DNA是脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid)的缩写,DNA记录着人体的遗传信息。
1953年DNA的双螺旋结构模型被确立。
DNA结构组成图
DNA由A——腺嘌呤、T——胸腺嘧啶、G——鸟嘌呤、C——胞嘧啶。这四种碱基排列而成。其中A与T配对,G与C配对,形成双链(double‐stranded)结构。这些碱基的排列顺序所蕴藏的信息就是基因。
人类所拥有的基因数量在两万个左右。
基因组(genome)。 这个单词源自基因(gene)和染色体(chromosome)的组合。
基因组编辑并不是新的概念和技术,我们今天了解的是最新的第三代基因编辑技术——CRISPR‐Cas 9,这种技术能以极其简单的方式对基因进行精准操作——编辑。
CRISPR‐Cas 9 是由两大要素构成的:其一是以RNA(Ribonudeic Acid,核糖核酸)形式存在的被称作“向导RNA” 的部分;其二是被称作Cas9的用于切断DNA的酶。
CRISPR‐Cas 9结构组成图
RNA向导,顾名思义,承担的是向导的工作。DNA主要存在于细胞核内,用于保存信息。
RNA重要特性是能够以互补的方式与DNA序列相结合。
RNA结构
既然RNA可以和DNA相匹配,那么我们就可以把它比作一个渡船,把DNA比作一个码头,只是这个渡船和码头是有对应的关系的,而Cas 9内切酶就是渡船上的乘客A。
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