对于某些发现来说,获得诺贝尔奖似乎只是时间问题,而 CRISPR-Cas9 基因编辑剪刀就是其中之一。10 月初,这一时刻终于到来了:瑞典皇家科学院将 2020 年诺贝尔化学奖授予 Emmanuelle Charpentier,以表彰她在 CRISPR-Cas9 方面的工作。她与加州大学伯克利分校的分子生物学家 Jennifer Doudna 共同获得该奖项。Charpentier 是柏林马克斯普朗克病原体科学部门的主任,被认为是世界上研究致病细菌感染性和免疫性的顶尖专家之一。在 21 世纪,研究人员发现
Emmanuelle Charpentier 于 1968 年 12 月 11 日出生于法国北部的 Juvisy-sur-Orge。Charpentier 教授是法国微生物学家、遗传学家和生物化学家。2020 年,她与美国生物化学家 Jennifer A. Doudna 共同获得诺贝尔化学奖,以表彰其开发了一种基因组编辑方法(使用 CRISPR-Cas9,也称为“分子剪刀”)。这是历史上首次诺贝尔科学奖专门授予两位女性。Emmanuelle Charpentier 在巴黎附近的一个小镇长大。她年轻时热衷于弹钢琴和芭蕾舞,但很早就对科学表现出了兴趣。Emmanuelle 的父亲是一名公园管理员,他喜欢向她解释许多植物的拉丁名,这激发了她对自然科学的好奇心。她的母亲从事精神病学工作,也许是受她的影响,Emmanuelle 后来倾向于研究医学方向的课题。在学校里,她是一个热情而有抱负的学生,总是渴望获得知识并力求完美。甚至在小学时,当她的姐姐开始上大学时,她就意识到学术界是继续学习、研究、教学和传授知识的地方。 Emmanuelle 的父母总是鼓励她发展自己的学术能力,这给了她进一步学习的更多动力。 1986 年完成中学教育后,她搬到巴黎,在皮埃尔和玛丽居里大学(现为索邦大学)学习生物化学、微生物学和遗传学。对微生物和传染病的兴趣使她进入了巴斯德研究所,并于 1995 年获得微生物学博士学位。她在该机构又担任了一年博士后研究员。她的博士项目涉及研究细菌对抗生素产生耐药性的机制。完成博士学业后,她觉得为了拓宽个人和学术视野,她应该出国旅行。于是,她在美国继续她的职业生涯,在纽约洛克菲勒大学的 Elaine Tuomanen 微生物实验室工作。在那里,她研究了病原体肺炎链球菌。1997 年至 1999 年期间,她在纽约大学医学中心(现纽约大学朗格尼医学中心)的 Pamela Cowin 实验室担任研究助理,专注于小鼠皮肤发育的基因分析。她在美国总共待了五年,在此期间,还在孟菲斯的圣犹大儿童研究医院和纽约的 Skirball 生物分子医学研究所担任研究职位,指导老师是 Richard Novick。2002 年,她回到欧洲,在奥地利维也纳大学的 Max Perutz 实验室建立了自己的研究小组。在这里,她还成功地获得了微生物学领域的资格。在维也纳,她参与了多个项目,旨在识别和破译 RNA 和蛋白质介导的调控机制,主要是在细菌病原体化脓性链球菌中。其中一个项目还涉及识别具有调控功能的 RNA。基于这项研究,Charpentier 教授开始研究 CRISPR-Cas9 项目。2009 年,她在瑞典于默奥大学于默奥微生物研究中心继续研究 CRISPR-Cas9 系统。在瑞典,她担任实验室负责人,2014 年至 2017 年,她还担任客座教授。在此期间,她还成功获得了医学微生物学领域的任教资格。
Dekkers, JF; Whittle, JR; Vaillant, F.; Chen, H.-R.; Dawson, C.; Liu, K.; Geurts, MH; Herold, MJ; Clevers, H.; Lindeman, GJ; Visvader, JE,利用 CRISPR-Cas9 介导的人类乳腺类器官工程构建乳腺癌模型。JNCI:《美国国家癌症研究所杂志》2019,112 (5), 540-544。
在原核生物中,CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)最初是作为防御入侵质粒和病毒的机制而开发的。Ishino 于 1987 年首次发现 CRISPR 结构。1 在其他细菌和古细菌中发现许多类似结构后,Jansen 于 2002 年创造了 CRISPR 这个绰号。2-3 后来,Mojica 及其同事推测 CRISPR 模式及其相关蛋白质可以抵御遗传影响,并可能具有免疫防御活性。4 然而,这一领域的三位主要贡献者是 Charpentier、Doudna 和 Zhang。CRISPR Cas-9 的机制首先由 Charpentier 阐明。后来 Charpentier 和 Doudna 报道了 Cas-9 介导的生化表征和系统优化。5 张是第一个在多细胞生物中实现 CRISPR Cas-9 遗传修饰的人。6
crispr/cas是一种基因组编辑的方法,也是c欲望的c lusted r e gular-i nterspaced s hort p alindromic r epeats(分组短的腔膜重复及其常规间隔)和c风险样蛋白质。众所周知的是Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna发现的CRISPR/CAS技术,因为它可以改变遗传材料I.E.e。人类,动物,植物和微生物的DNA具有很高的精度。马萨诸塞州理工学院(With)的生物工程师冯张(With)发表了一项工作,他描述了如何在细菌之外使用CRISPR。研究人员之间仍然存在专利争议。这两个发现者,来自美国的法国Charpentier和Doudna,被授予诺贝尔化学奖。
1。Abdul-Ghani M,Defronzo RA。是时候改变2型糖尿病治疗范例了吗?是!GLP-1 RAS应替代2型糖尿病算法中的二甲双胍。糖尿病护理。2017; 40(8):1121-7。 doi:10.2337/dc16-2368 2。AhrénB,Atkin SL,Charpentier G等。 semaglutide在持续1至5个试验中,无论基线BMI或胃肠道不良事件如何,患有2型糖尿病的受试者的体重减轻。 糖尿病肥胖和代谢。 2018; 20(9):2210-2219。 doi:10.1111/dom.13353AhrénB,Atkin SL,Charpentier G等。semaglutide在持续1至5个试验中,无论基线BMI或胃肠道不良事件如何,患有2型糖尿病的受试者的体重减轻。糖尿病肥胖和代谢。2018; 20(9):2210-2219。 doi:10.1111/dom.133532018; 20(9):2210-2219。 doi:10.1111/dom.13353
在此背景下,两大研究团队围绕CRISPR-Cas9技术基础专利持续数年的争端显得尤为重要。 4 一边是布罗德研究所(由麻省理工学院和哈佛大学联合支持)的张锋,另一边是 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Doudna。这场争议涉及 CRISPR-Cas9 技术基本要素的权利。尽管卡彭蒂耶和杜德纳于2020年10月因其研究获得了诺贝尔化学奖,但张锋迄今为止在美国这场纠纷中胜过了研究人员。然而,法律情况很复杂——部分原因是不同的司法管辖区会出现不同的结果。
引言对原核生物基因组中成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 系统及其相关 Cas 蛋白 (CRISPR 相关蛋白) 的描述是现代生物学中最具革命性和最重要的发现之一。 CRISPR 是原核生物基因组中的 DNA 区域(基因座),由相同的短重复序列(30-40 个核苷酸对,以下称为 bp)组成,由相同长度的独特间隔序列隔开;这些区域附近是编码 CRISPR 相关 Cas 蛋白的基因(Hille、Charpentier,2016)。短回文重复序列极为常见:50% 的已知细菌和 90% 的古菌基因组中都发现了 CRISPR 区域(Grissa 等人,2007 年;Hille 等人,2018 年),这可能表明它们对原核生物的生命活动极为重要。 2020年,诺贝尔化学奖授予了 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Daudnet,以表彰他们在 CRISPR/Cas 系统在基因组编辑方面的实际应用方面的工作。 CRISPR/Cas 系统的研究现在已经从发现不寻常的