印遇龍等:基因編輯并不違背自然選擇規(guī)律
在生命科學(xué)領(lǐng)域,基因編輯技術(shù)尤其是CRISPR/Cas9系統(tǒng)的出現(xiàn),為科學(xué)研究帶來革命性突破。這項技術(shù)改變了人類對基因的認知,重新定義了自然選擇與人工干預(yù)間的界限。
老百姓眼中,基因編輯可能也是類似于“轉(zhuǎn)基因”的敏感技術(shù)。基因編輯技術(shù)看似打破了自然選擇的傳統(tǒng)框架,但其實它仍是自然選擇規(guī)律的一種人工延伸和加速。
自然選擇是達爾文進化論的核心,它指的是在生存斗爭中,適應(yīng)環(huán)境的個體更有可能生存下來并傳遞其遺傳信息給后代,從而推動物種的進化。這一過程緩慢而復(fù)雜,往往需要數(shù)百萬年的時間才能產(chǎn)生顯著的遺傳變化。
相比之下,基因編輯技術(shù)特別是CRISPR/Cas9系統(tǒng),能在實驗室環(huán)境中直接對DNA進行精確修改,實現(xiàn)特定基因的添加、刪除或修改。這一技術(shù)極大地縮短了遺傳變異產(chǎn)生和篩選的時間,使得研究人員能在短時間內(nèi)創(chuàng)造出符合特定需求的遺傳變異體。
基因編輯有其合理性和可靠性,其能精準針對目標基因進行操作,從而避免對整個基因組的不必要擾動。比如,CRISPR/Cas9系統(tǒng)通過sgRNA引導(dǎo)Cas9蛋白精確切割DNA雙鏈,實現(xiàn)了對遺傳信息的精準編輯。這種技術(shù)不僅提高了編輯的準確性和效率,還大大降低了脫靶效應(yīng)的風(fēng)險,確保了基因編輯的可靠性。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,科學(xué)家們通過優(yōu)化sgRNA的設(shè)計和Cas9蛋白的遞送方式,進一步提高了編輯的特異性和效率。同時,高通量測序技術(shù)的發(fā)展也為評估基因編輯的效果提供了有力支持,使得研究人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正潛在的脫靶效應(yīng)。
基因編輯允許科研人員在實驗室環(huán)境中模擬并加速自然選擇的過程,通過定向修改遺傳信息來創(chuàng)造出適應(yīng)特定環(huán)境或具有特定性狀的個體。這些個體在后續(xù)的繁殖過程中,仍會受到自然選擇的影響,只有那些真正適應(yīng)環(huán)境的變異體才能最終生存下來并傳遞其遺傳信息給后代。
因此,基因編輯并沒有違背自然選擇的規(guī)律,而是以一種更加高效和可控的方式加速了進化的過程。它使科學(xué)家能夠在更短的時間內(nèi)觀察到遺傳變異的積累和適應(yīng)性的提升,為動物育種和生物醫(yī)學(xué)研究提供了強有力的工具。
來源:中國科學(xué)報


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