《自然》昨天凌晨发表论文 人类可精确修改基因编码

本报讯　(首席记者许琦敏)“生命天书”写错了怎么办？把错误的“字母”擦掉改正。这件自生命诞生以来，都难以想象、达成的事情，最近让科学家初步实现了。北京时间昨天凌晨，英国《自然》杂志报道了美国哈佛大学科学家所发现的一种新型DNA“碱基编辑器”，它可以将DNA碱基的原子重新排列，让它变成活体细胞基因组内的另一种碱基，而且效率比以前大大提升，还几乎无任何不良副作用。

如果双螺旋长链DNA是承载生命遗传信息的“天书”，那么一个个碱基就好像字母，所有的单词、词组、句子，甚至标注，都由它们“拼写”出来。人类的碱基字母一共有四个：A、T、C、G，如果它们在被复制的过程中出错，就会让生命体变得与上一代有所不同，有的会造成疾病，有的则可能产生更适应环境的新变化。一旦这些“错误”被保存下来，日积月累会产生新物种，也可能造成遗传性疾病。

大名鼎鼎的“基因魔剪”CRISP-Cas9既广受欢迎，又饱受质疑，就在于它在编辑基因时比较“粗暴”，为了改一个字母，一刀剪下去，会影响到两条基因链。而且，它的效率比较低，只有5%左右，在把“错字”改对的同时，把其他部位对的“字母”改错的几率也很大，还可能会找错目标(脱靶)。所以，业内外对基因编辑技术一直忧心忡忡。

而这次报道的碱基编辑器，明显补上了“基因魔剪”的这些短板。论文通讯作者、博得研究所的戴维·刘在新闻发布会上介绍，相对于“基因魔剪”，新的编辑器不用将基因链剪断，而是让单个碱基的原子重新排列，变成另一个碱基。“这就好像把字母擦掉重新写个新的字母，而不用撕破书本。”他说，这样修改基因的效率可以提升到约50%，而且不会在基因组内造成随机删除或插入，使基因编辑的安全性大大上升。

这一新技术出现，还使人类的基因编辑技术工具箱变得更加全能，因为它可以将A-T向C-G修改。此前，基因编辑技术只能将C-G向A-T改。中科院神经科学研究所研究员杨辉说，在所有已知的与疾病相关的单碱基对突变中，大多数是从碱基对C-G转换成突变型A-T，因此碱基编辑器有可能恢复大量这一类的突变。目前已知有些遗传疾病，只需要改变相应器官中的一部分细胞，就可以有效治疗病情。

现已表明，碱基编辑器对细菌细胞和人类细胞的DNA均有效。这说明，它在低等生命和高等生命中，都能发挥基因编辑的作用，这将对农业育种、医学治疗等产生深远的影响。香港大学化学系教授李笑宇表示，新技术利用一种实验室培养出来的细菌，使其产生一种酶，用这种酶引导工具来“改写”碱基，由于不像“基因魔剪”引入另外的基因链，所以更加安全。利用这种方法，科学家可以给基因造成更多样、更精确的突变，再从中筛选出更高产、抗病的农产品品种。