北京時間10月7日傍晚,瑞典皇家科學(xué)院宣布,2020年諾貝爾化學(xué)獎授予兩名女性科學(xué)家伊曼努埃爾·夏龐提爾(法)和珍妮佛·A·道納(美),表彰她們“研發(fā)出一種基因組編輯方法”,即基因修飾方法CRISPR-Cas9。
(圖說:夏龐提爾(左)和道納。)
據(jù)介紹,CRISPR是 Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(成簇規(guī)律間隔短回文重復(fù)序列)這一短語的首字母縮寫,是基因組DNA上的一段特殊的序列,源于細菌及古細菌中一種獲得性免疫系統(tǒng),能夠識別出入侵細菌的病毒,并通過一種特殊的酶破壞入侵的病毒。
人們第一次發(fā)現(xiàn)CRISPR序列是在1987年,但第一次證明CRISPR-Cas9可以進行基因編輯,是道納和夏龐提爾2012年在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的第一篇研究論文。該論文中,兩位女科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的團隊純化了Cas9蛋白,首次在體外證明使用Cas9的CRISPR系統(tǒng)可以切割任意DNA鏈,指出CRISPR在活細胞中修改基因的能力。
科學(xué)家通過CRISPR可以高效、精確地改變、編輯或替換植物、動物甚至是人類身上的基因,經(jīng)過改造的CRISPR技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)藥領(lǐng)域。由于簡單、廉價和高效,CRISPR已經(jīng)成為全球最為流行的基因編輯技術(shù),被稱為編輯基因的“魔剪”。
值得一提的是,最早證明CRISPR-Cas9可以編輯哺乳動物細胞基因的還有華人科學(xué)家、麻省理工學(xué)院教授、博德研究所資深研究員張鋒(Feng Zhang)和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授喬治·徹奇(George Church)。兩人此次無緣諾貝爾化學(xué)獎。但有科學(xué)家指出,與夏龐提爾和道納的純生化工作不同,張峰和徹奇兩人的工作屬于醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域,在活體細胞中成功應(yīng)用了CRISPR。
(圖說:美國加州大學(xué)伯克利分校教授珍妮佛·A·道納。圖/AP)
由于CRISPR在農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥和人類健康方面有極大的應(yīng)用潛力,該技術(shù)早已得到眾多獎項的認可,相關(guān)研究者也獲得了大量榮譽。
據(jù)統(tǒng)計,截至2020年,諾貝爾化學(xué)獎共有185位獲獎?wù),此前只?名女性,包括獲得物理學(xué)獎和化學(xué)獎雙料諾獎的居里夫人(瑪麗·居里)。如今夏龐提爾和道納的加入,使女性諾貝爾化學(xué)獎得主增加到了7名。
(瑪麗·居里/資料圖片)
除了業(yè)已公布的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎、物理學(xué)獎和化學(xué)獎外,諾貝爾文學(xué)獎和諾貝爾和平獎將分別于8日和9日公布,諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎則要到12日才知獎落誰家。
附:過去五年的諾貝爾化學(xué)獎得主
2019年:美國科學(xué)家約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科學(xué)家吉野彰,憑借他們在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻;
2018年:英國科學(xué)家格雷特·溫特和美國科學(xué)家喬治·史密斯,憑借他們研制出肽和抗體的噬菌體展示技術(shù);
2017年:瑞士科學(xué)家雅克·杜博歇、德/美籍科學(xué)家約阿希姆·弗蘭克和英國科學(xué)家理查德·亨德森,憑借他們研制除了用于溶液內(nèi)生物分子的高分辨率結(jié)構(gòu)測定的低溫電子顯微鏡技術(shù);
2016年:法國科學(xué)家讓-皮埃爾·索瓦日、英/美籍科學(xué)家弗雷澤·斯托達特和荷蘭科學(xué)家伯納德·費林加,憑借他們在設(shè)計與合成分子機器的貢獻;
2015年:瑞典/英籍科學(xué)家托馬斯·林達爾、美國科學(xué)家保羅·莫德里奇和土耳其/美籍科學(xué)家阿齊茲·桑賈爾,憑借他們在DNA修復(fù)的細胞機制方面的研究。