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基因驱动

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41eQOJU5FBL._SX331_BO1,204,203,200_因为上帝知道,在你吃那一天的那一天,你的眼睛就要睁开,你们要像上帝一样,知道善恶。

创世记3:5

麻省理工科技评论 我的朋友安东尼奥·雷加拉多(Antonio Regalado)发表了一篇文章, 我们拥有消灭所有寨卡蚊子的技术,这似乎有望在生物工程师手中获得几乎神灵般的力量。 但是,,我建议的一件事是,这些专注于故事发展的技术要素的文章并没有告知公众,长期以来人们就已经意识到 自私的遗传因素 违反 孟德尔种族隔离定律。 换句话说,技术正在利用 一种自然现象。 这些力量可能无处不在,但它们似乎并没有最终颠覆平衡,而这种平衡允许孟德尔传播的持久性,特别是对于显着的形态学(尽管许多真核生物基因组可能受到基因组内部动力学的影响)。 这是马克·里德利(Mark Ridley)书的核心 合作基因:孟德尔的恶魔如何解释复杂生物的进化.

其次,它可能对人们回顾某些科学很有用。 这是一篇似乎是开放获取的论文, 针对疟疾蚊子载体中女性繁殖的CRISPR-Cas9基因驱动系统 冈比亚按蚊. 267858 任何对该主题更感兴趣的人都需要阅读奥斯丁·伯特(Austin Burt)和罗伯特·特里弗(Robert Trivers)的作品。 冲突中的基因:自私遗传元素的生物学。 而且,正如我向安东尼奥指出的那样 减数分裂驱动 几十年来,一直是人口遗传学家的脑海中。

就个人而言,我似乎并未对公共卫生运动中基因驱动的利用进行深入思考,尽管它似乎是那些主张蚊子的人最喜欢的工具之一 灭绝。 一方面,潜在的生态干扰并不是微不足道的,尽管在基因驱动方法执行不当而其他物种被无意影响的情况下,生态干扰的可能性可能更大(我的理解是,传统的灭蚊并没有导致任何地方的生态系统崩溃)。 另一方面 实际上,人类会不断干扰许多生物的生态。 遗传学,甚至基因驱动,都不是魔术。 至少在某种意义上说亚瑟·克拉克(Arthur C. Clarke) 定义 魔法。 很多恐惧就是对未知的恐惧。

更新: 凯文·埃斯维尔特(Kevin Esvelt) 留下一条评论,我将在首屏上进行复制。 请注意强调的部分。 我很震惊:

基因驱动不仅是自然现象,而且无处不在。 如果有少数物种缺乏活跃的基因驱动元件或基因组中某个地方的残破残缺,我将感到非常惊讶。 这主要是由于转座子引起的,因为其他机制仅限于某些复制方式,但是归巢内切酶(与CRISPR基因驱动的机制相同)并不罕见。

Austin的书很好地参考了自然现象,他还是2003年在具有里程碑意义的论文中率先提出利用归巢核酸内切酶来工程改造野生种群的方法。事实证明,对归巢核酸内切酶进行重新定位非常困难,即使不是这样,也很难做到。所有这些基因驱动都不会表现出高的渗透性(影响很大一部分自然种群),因为它们会在目标位点突变并产生抗驱动等位基因,并随后被其阻断。 这就是为什么CRISPR重要的原因:它允许针对多个位点进行靶向,以排除耐药性。

对CRISPR基因驱动,其功能和适用的安全措施感兴趣的任何人都应考虑阅读我们的原始开放获取论文,该论文首先详细介绍了该技术及其含义:

http://elifesciences.org/content/3/e03401

我们选择在实验室进行任何实验之前先进行发布,以便树立一个榜样:应该在技术干预将产生共同效果时先进行公共通知和讨论并告知实验。 第二个动机是确保其他科学家使用适当的防护措施以避免灾难。 那场灾难不会是环境灾难。 正如拉齐布(Razib)指出的那样,我们习惯性地使用比基因驱动更具生态破坏性的技术。

相反,最大的风险是社会风险。 合成基因驱动因子意外释放到野外将是令人信服的证据,表明至少某些科学家不能以能够单方面改变共享生态系统的技术来信任。 鉴于CRISPR的普遍性和设计的简单性,几乎没有机会限制任何已经具备必要转基因能力的人追求它,但是由此导致的对科学家的信任丧失几乎肯定会排除使用基因驱动干预措施造福人类和人类的机会。 /或环境。

当然,墨菲定律适用:昆虫中的第一个工作实例是由一个小组完成的,该小组希望一步完成纯合果蝇的敲除。 他们没有读过我们的任何作品(就此而言,也不是奥斯丁的作品),并且在进行实验时显然不了解天然基因驱动系统。 我们可能只是逃过了一次意外释放,因为第一作者建议他们在蚊子设施中进行实验以增加围堵。 随后,他们加入了我们和其他许多人,共同发布了有关适当保障措施的共识性建议,但是同一件事可能会再次发生。

赢得公众认可的最佳途径是有意识地脱离传统的研究和技术开发实践。 公开通知和讨论应先于实验并为实验提供信息,详细说明应预先使用的保护措施,邀请并回应公众的批评,着重于对普通公民有明显好处的应用,并确保发展由非营利组织(学术界,政府,慈善机构)主导尽量减少对偏见和利益冲突的看法。 转基因生物是一团糟,因为它们都没有做。

对科学更具响应性的方法不仅会提高接受科学的可能性,而且比传统的开发周期更具道德性,而且还减少了因为您有更多的眼睛在关注问题而使事情出错的风险。 我特别希望反生物技术激进主义者仔细审查我的建议,因为他们最有动力发现缺陷。

最后,值得注意的是,CRISPR基因驱动是一种非常差的生物武器。 人类不会因为我们的世代而直接受到影响。 作物(至少在发达世界)具有抗药性,因为我们使用严格控制遗传基因的种子农场。 武器化快速繁殖的有性物种并不是一个简单的工程问题。

但是更重要的是,驱动因子很容易通过测序检测,缓慢扩散,并且可以被适当的免疫逆转驱动因子阻断,如果您已经在该物种中发现了基因驱动的可行实例,那么该构建就很容易了。 这并不意味着驱动元件在检测和逆转之前不会造成伤害(假设我们积极监控它们的环境),只是它们是相对较差的生物武器。 老实说,我不确定在原始公开信息方面我们会做些什么,但这确实表明我们需要一个更好的系统来为发现潜在危险技术的科学家提供建议,因为还有更多的盒子需要等待打开。

请注意:分子种群遗传学家 对基因驱动的“威胁”表达了相当乐观的态度。

 
• 类别: 科学 •标签: 基因驱动 
拉齐布汗
关于拉齐卜·汗

“我拥有生物学和生物化学学位,对遗传学,历史和哲学充满热情,虾是我最喜欢的食物。如果您想了解更多信息,请访问http://www.razib.com上的链接”