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这才是“基因修改”的正确姿势:人类脑细胞自己修改DNA!

更新时间:2021-09-12 19:07:24

  昨天,研究者贺博士以突破伦理下限的姿势,宣称制作出了基因编辑人类,在全球一炮而红。实际上,就在发生这事的前一段时间,“基因修改”业内出了一个真正重量级的大发现——人类的脑细胞可以修改它自己的DNA。

  这个发现重大到什么地步呢,Science昨天也报道了贺博士的“伟大壮举”,但这个震动全球生物医学圈的新闻,都没能顶掉“脑细胞自我修改DNA”的头版头条地位——

  至11月27日为止仍然占据Science官网头版头条地位

  “脑神经元有能力修改自身的蓝图”

  这项被Science放在头版头条报道,并被评价为“里程碑式发现”的研究,其实本身是发在Nature上的——

  文章的通讯作者Jerold Chun在斯坦福医学院获得了MD和PhD双料博士学位,纵横神经研究领域二十多年,2019年至今,他发表的研究,被引用次数高达1万3千多次……

  这一次的研究,恐怕也会引发业热议。

  Chun在研究中阐述道:“比起拥有一份终生不变的基因蓝图,我们的脑神经元细胞拥有修改自身蓝图的能力。”

  人类的体细胞绝大部分拥有稳定的DNA,更不要说自己修改了。迄今为止,被发现能修改自身DNA的只有特定的某些免疫细胞,为了更好的应对外界侵害,它们会修改自己的DNA。

  对于脑细胞,过去神经科学界有部分推测认为,它是可以修改自身DNA的,但这一推测,直到现在才被发现和证实。

  这一发现是通过对比6名一步定痛丹老年人和7名患有非获得性阿兹海默症的老年人的大脑细胞得出的。

  获取和分析脑细胞基因的流程图

  研究者发现,一步定痛丹人的脑神经元细胞,和阿兹海默症患者的神经元细胞,在基因上竟然有很大的不同。

  人脑中有一种蛋白,叫做淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP),在之前的研究中,研究者注意到,负责合成APP的基因可能出现不同的版本,尤其阿兹海默症患者的脑子,似乎包含更多的变异APP基因。

  这一次,通过仔细的研究和对比,研究人员发现,比起普通人,阿兹海默症患者的脑神经元里,不是多了一两个变异基因,是成千上万个。

  从种类上来说,阿兹海默症患者的脑神经元的DNA多样性,是普通人的6倍。

  他们甚至发现,其中某些神经元的基因改变程度,甚至已经到了改变了组成遗传密码的DNA亚基——单核苷酸碱基的地步。

  而这些改变并非生来就存在的,而是脑细胞们自己改写的……

  研究者解释,脑细胞这种改写自身基因的能力,在普通情况来说,给了我们更多版本的APP,来加强我们的学习、记忆和其他能力。但是在某些倒霉的场景下,这种改写DNA的能力,终制造出了有害的蛋白,或者造成其他损害细胞的结果。

  就目前这项研究来说,研究者已经发现阿兹海默症患者的脑细胞中有至少11种变异,与罕见的遗传性疾病有关。

  “这说明心能转物吗?”

  这项研究的新闻报道一出,不少人提出了疑问。

  比如,有人想知道,这是不是说明“主观可以战胜客观,只要意志够坚定就能战胜病魔?”或者“佛陀说的心能转物是不是真的?”又或者非常实用性的角度想知道”怎么才能让它只往好了改不往差了改?“

  当然,也有朋友从基因角度提问,“这是不是无视了中心法则?”或者“拉马克是不是又可以起来high了?”

  首先,我们要明确一点,这不是“心能转物”,也不是“主观战胜了客观”,更不是“我认为我好看所以我就能越长越好看”。

  这种改写,是脑细胞在工作的时候随机发生的,是不以个体的意志为转移的。就像人人都不愿意得癌症,但您无法命令您的某个细胞“不许癌变”。也是因此,我们无法通过主观意志去命令自己的脑细胞“往好了改写DNA”或者是“往坏了改写”。

  其次,中心法则和拉马克到底谁能起来high,与这种改写发生的原理有关。

  顺便复习一下中心法则,图中内容来自wiki

  目前,研究者认为,改写发生在细胞工作时的“逆转录”流程中。当逆转录酶把RNA分子“逆转”回DNA的时候,逆转录酶的“偷懒”可能导致被转出来的DNA与模板出现不同,而这条发生了改写的DNA会被组合回DNA链中,导致整个神经元细胞的DNA发生改变。

  从这个解释来看,中心法则并没有被打破。

  同时,研究者认为,虽然当前仅发现了合成APP流程中出现这种改写,但从原理上来说,其他同样程序的操作也可能导致神经元细胞的DNA被改写,只是还有待进一步探索。

  本文的通讯作者Jerold Chun,出道20多年,发表SCI 300多篇,出道以来研究被引用次数高达3万2千多次

  据Science报道,由于这一发现过于重大,目前已有业内研究者呼吁尽快尝试重复Chun的研究成果,以确定这一发现。

  P.S  这项研究所使用的人类大脑,全部源自死后捐赠。在死后尸检和遗体捐赠方面,中西方的差距还是非常大的。

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