第91章 破天机

按照地球基因科学的概念， 张遂想要炼制的这种新型玄藻丹，其实是一种以病毒为载体的基因药物。 这种药物，主要是把外源基因带入成熟的高等生物体内， 用于治疗遗传疾病，或引起成熟高等生物体的定向变异。 用于基因药物的病毒载体，必须具备安全性好，免疫源性低，宿主细胞范围广， 及在体内表达外源基因时间长等诸多优点。 毒性噬菌体会摧毁宿主细胞，显然不具备这些优点。 所以适合用来改造成病毒载体的，只能是温和噬菌体。 确定了病毒载体，还得考虑如何制造外源基因。 这就需要用到基因编辑技术。 很幸运的是，张遂在穿越前的旅行途中正在阅读一本相关的书籍。 这本书名为《破天机》的书，介绍了crispr基因编辑技术的诞生过程和技术原理。 要进行有效的基因编辑，就得先确定在基因的哪个位置进行编辑。 然后在这个位置上先把基因给切开，再提供需要替换的新基因片段。 最后，细胞会自动把新旧片段连接在一起，完成基因编辑。 由此可见，基因编辑需要一套基因操作工具，这套工具必须具备三个特点： 第一是能识别特定的dna序列。 第二是能切开dna双链。 第三是必须易于重新编辑，以便在不同的任务中识别不同的dna序列。 在寻找这套工具的过程中，科学家在被噬菌体感染的细菌体内找到了突破口。 细菌防御噬菌体感染的主要方法，是合成能够降解外来dna的酶。 这些酶被称为限制性内切酶，它们能够剪切噬菌体注入细菌细胞的病毒dna。 内切酶虽然能识别特定的dna序列，也能切开dna双链，但它无法重新编辑。 所以它并不是理想的基因操作工具。 不过科学家最后还是在细菌防御噬菌体感染的方法中，找到了理想的基因操作工具。 除了内切酶，细菌的基因里还有crispr序列。 这段基因序列保留着细菌感染过的病毒基因组片段。 在病毒入侵细菌之后，细菌体内的crispr序列就会开始运转， 制造出与病毒dna配对的rna短链。 这些rna短链，能靶向锁定病毒的dna分子， 并在切割酶的配合下，把它们切成碎片，从而实现细菌的免疫。 只要细菌基因里有crispr序列，附近就一定会有另一个基因， 这个基因被称作cas基因。 实验证明，cas基因编码出的一系列蛋白质，和crispr序列的功能有密切关系。 其中比较重要的是cas9蛋白质。 这个蛋白质实际上是一种酶，它的主要功能是切开dna双链。 cas9蛋白质要想发挥功能，需要和两种rna分子密切配合， 分别是crispr序列转录出的向导rna分子，和另外一种协助rna分子。 向导rna分子会根据自己的特定序列，靶向锁定dna上的特定位置。 然后在协助rna分子的作用下，cas9蛋白质会和向导rna分子结合， 把这个特定位置的dna双链切断。 在这个过程中，向导rna犹如导航系统，精确定位要进行基因编辑的dna序列。 而cas9蛋白质则是火力系统，负责对dna进行精确打击。看書菈 协助rna分子则负责把这两个系统连接在一起。 比起内切酶，这个系统的优势非常明显。 它能使科学家们很轻松地编辑向导rna分子的序列。 从而让他们能随心所欲地在需要的位置把基因切开。 在此基础上，科学家们又巧妙地把向导rna分子和协助rna分子连接起来， 形成了一种新的向导rna分子，由它负责定位，cas9蛋白质负责切割，简单高效。 这套基因编辑工具就叫做crispr-cas9基因编辑技术。 它是地球上目前最先进，最高效，的基因编辑技术， 具有功能强大，价格低廉，使用方便等优点。 建立一个crispr基因编辑实验室，只需要花不到2000美元。 过去需要多年实验室训练才能完成的工作，如今只要一个高中生就能胜任。 张遂本来想把《破天机》给绿铃，但上面的文字她并不认识，还得花时间破译。 所以他只能口头介绍一下基因编辑技术的原理，希望能对绿铃的研究有所启发。 “我刚才说的这些，你都听懂了吗？” “不是很明白，”绿铃沉吟道，“但对我找到人工合成太极链的方法一定会有帮助。” “你一定要多观察被噬菌体感染的细菌样本，” 张遂嘱咐道，“要找到它们抵御噬菌体感染的方法。” “地仙界的细菌应该也会用类似内切酶的太链阵切开噬菌体的太极链，” “另外它们的太极链里很可能也会有类似crispr序列的太极链序列，” “只要你能找到它们，要找到人工合成太极链的方法，也就指日可待了。” “嗯，”绿铃重重点头，“我记住了！” 张遂笑着摸了摸她的头：“那你就尽快开始吧，我去找巴楚了。” 他转身闪现在灵芝培育结界，立刻就被其中的变化吸引了。 原来所有养芝灵蕴水晶罐都不见了，取而代之的，是一种金属容器。 他马上就意识到，这些金属容器应该是由某种金液化成。 巴楚果然用了他提供的思路。 “巴楚，” 于是他走到她面前，递上一块虚灵石，巴楚抬头看见，连忙笑纳，放进了嘴里。 “你用什么替代了灵蕴水晶罐？” 巴楚眉心射出神光，在虚空中投影出一种玄藻细胞的影像。 张遂一看就明白了，这是一种藻类金灵藻。 藻类是自养型生物，不会分解有机物。 所以作为发酵罐的材料，不会与细菌和真菌争夺蘑菇培养料的养分。 至于发酵罐的其它功能，肯定是被炼化进了金灵藻的太极链中。