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行业动态

《自然》最新:法国科学家发现一种堪比CRISPR的潜在基因编辑新工具

2016111日,美国专利和商标局(USPTO)申明将开始审核“CRISPR-Cas9专利,以确定CRISPR技术的第一发明单位究竟是麻省理工还是加州伯克利。审核期间,专利申请双方提供相关证据,例如期刊出版物和实验室记录,来证明技术的原创性。


发现CRISPR的三名主要人物

虽然目前审核还没有结果,但是最终无论这项专利花落谁家,都可能会对一些公司产生巨大影响。尤其是CRISPR基因编辑领域的四驾马车:Caribou BiosciencesEditas medicineCRISPR TherapeuticsIntellia Therapeutics。目前张锋已手握一项CRISPR专利,所以Editas medicine今年年初得以顺利上市。今年2Jennifer Doudna及其领导的Caribou Biosciences也获得了一项CRISPR专利。此次USPTO的重新审核,不知是否会对他们手中专利有影响。

另外Juno和诺华等巨头也不惜投入重金,积极寻求与掌握CRISPR技术的公司合作。所以,此次专利重审结果会对很多生物技术公司产生影响。

有人抢专利;有人抱大腿;还有人在埋头做研究颠覆专利。科技的进步就是这样循环往复。

就在大家为了争夺CRISPR专利激战正酣的时候,法国Aix-Marseille大学的科学家Didier Raoult和他的同事们正在实验室里倒腾一种巨型病毒(giant viruses)。前不久,他们在这种巨型病毒中意外地发现了一种类似于CRISPR的潜在基因编辑新技术MIMIVIREmimivirus virophage resistanceelement),他们的研究成果于229号在线发表在顶级期刊《自然》杂志上(1)


充满艺术气息的法国科学家Didier Raoult

关于Raoult的这项意外发现,还得从十多年前说起。早在1992年,英国大范围爆发肺炎,Raoult团队在调查研究肺炎爆发过程中,发现空调系统冷却水管道里的阿米巴变形虫体(Amoebae)内有一种巨型不明生物(2)

在后来的研究中,Raoult团队发现,这是一种重来都没有被发现过的巨型病毒。一直以来研究人员都认为病毒的直径不会超过200nm,所以在研究病毒时,都是使用直径为200nm的筛子过滤样本。于是Raoult团队发现这个直径为400nm的大家伙就一直与研究人员擦肩而过,直到Raoult从阿米巴变形虫体分离到它,而且是在普通光学显微镜下活生生的看到了它,并把它称为mimivirusRaoult团队的这项研究成果于2003年刊登在《科学》杂志上(3)


噬菌体、巨病毒mimivirus和细菌的大小参考

从那时开始,Raoult团队就开始了巨型病毒发现之旅,目前一共发现了150多种。它们大多体型巨大,是普通病毒的数百倍;包含的基因个数也是普通病毒的成百上千倍,有些甚至超过了某些细菌。

作为一个寄人篱下,没有独自生活能力的病毒,它要这么多基因干啥?这一直困扰着Raoult团队的研究人员。直到2014年他们发现了新型嗜病毒体(virophageZamilon(4)

嗜病毒体和噬菌体一样都属于病毒,只不过一个是侵染病毒,一个是侵染细菌。我们现在都知道,细菌对付天敌噬菌体使用的杀手锏就是CRISPR;那么MIMIVIRE就是Raoult团队在巨型病毒里发现的嗜病毒体杀手锏。换句话说,MIMIVIRE就是巨型病毒的免疫系统啊,这就解释了它为什么需要如此巨大的基因组。

目前Raoult团队已经对巨型病毒的MIMIVIRE做了基本的研究。研究结果表明,MIMIVIRE极有可能成为一种新的基因编辑工具。

然而,CRISPR基因编辑技术发明人之一Jennifer Doudna说,Raoult团队的研究并没有清楚的说明MIMIVIRE免疫机制是如何工作的,我们还需要保持谨慎的态度,但是这种遗传操作的可能性还是蛮有意思的。

实际上,CRISPR基因编辑技术的发现过程也是蛮艰辛的。

目前科学界比较认同的观点是,CRISPR技术发现于1987年,但是当时并没有搞明白其内在的机制原理。1995年,科学家发现CRISPR在微生物中普遍存在。接着2007年,科学家才发现CRISPR其实是细菌防御病毒侵染的系统。最终直到2012年,CRISPR编辑的原理才被彻底揭示。紧接着发生了一件重要的事情,2013年哈佛-麻省理工博德研究所的华裔教授Feng Zhang和哈佛医学院George Church教授同时独立证明了,CRISPR可以用于人体细胞的基因编辑。

不难看出CRISPR基因编辑技术从发现到目前的应用,也让众多大牛花费了20余年的时间和精力。现在有CRISPR作为参考,在Raoult团队的基础上应该很快就能揭示MIMIVIRE的工作机制。到那时,基因编辑的江湖又会有怎样的血雨腥风?


参考文献:

1.LevasseurA, Bekliz M Chabrière E, Pontarotti P, La Scola B, Raoult D. 2016. MIMIVIRE is a defence system inmimivirus that confers resistance to virophage. Nature advance onlinepublication

2.BirtlesRJ Rowbotham TJ Storey C Marrie TJ, Raoult D. 1997. Chlamydia-like obligate parasiteof free-living amoebae. The Lancet 349925-6

3。ScolaBL, Audic S, Robert C Jungang L de Lamballerie X et al. 2003. A Giant Virus in Amoebae. Science2992033-

4.GaiaM Benamar S, Boughalmi M, Pagnier I, Croce O et al。 2014。 Zamilon, a Novel Virophage with Mimiviridae HostSpecificity. PLoS ONE 9e94923

(转载来源:奇点网)
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