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基因魔剪:改造生命的新技术 网络上的基因组编辑
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前文已经反复言及,世界各地的科学家们都已接受了基因组编辑——尤其是CRISPR‐Cas 9——所带来的巨大冲击,并帮助其迅速传播。不过,CRISPR‐Cas 9的普及还有一项助力不可或缺,那就是某个网站体系的建立,使得全球任何地方的任何科研人员,只要有电脑或手机,就能通过几次简单的点击,预订所需的CRISPR‐Cas 9版本。在之后的几天时间内,商品就会送货上门,然后科研人员只需要自行将其与想要切断的基因的向导RNA进行组合即可。甚至就连最后这一步也可以订购,类似于在亚马逊网站上网购。这个网站的名字叫作Addgene,作为美国非营利组织(Non‐Profit Organization, NPO)来运营。我们在结束了对张锋博士的采访之后,就在住宿的酒店内通过电脑进行了一次订购的尝试。
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打开Addgene的页面,顶部出现了“如何订购”(How to Order)的条目,点击后会出现“下单说明”(Ordering Instructions)。打开该页面,就能看到在Addgene进行购买的说明书。
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订单原则上只能通过在线网络完成,注明了不接受电话或传真订单。因此,要购买CRISPR‐Cas 9,必须先填写个人信息进行注册。从账号注册到下单的所有步骤都有简明易懂的动画说明,遵循动画指示,我们立刻开始进行账号注册。
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首先点击“注册”(Register),步骤1是“选择国家”(Select Your Country)。选择“日本”(Japan)点击确认,进入步骤2“选择单位类型”(Select Your Organization Type),这一步只提供了两个选项:“研究机关/非营利组织”(Academic/Non‐Profit)或“企业”(Industrial)。选择“研究机关”点击确认,会跳出众多日本大学的名称,然后在步骤3中选择自己所属的学校名称,点击确定,这里因为会跳出所选大学的各学院名称列表,所以只要选择自己所在的大学分院点击即可。选择之后,竟然还会进一步列出任职于该学院的教授、副教授姓名,在其中找到自己的指导老师的名字并点击(步骤4)。到了这一步,就会显示用于输入自己的名字、邮箱和电话号码的页面了(步骤5)。
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■Addgene的网站首页。画面上方的中间就是“How to Order”(http://www.addgene.org/)
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另外,在步骤2的“选择单位类型”中如果选择“企业”,则会跳出安斯泰来制药(Astellas Pharma)、宝生物工程(Takara Bio)等日本制药公司或与生物科技相关的公司名称。在其中任选其一,也会进一步显示研究人员的姓名列表。
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根据动画教程,账号注册成功之后,就可以进入下单页面,只要再次选择所需的CRISPR‐Cas 9种类,就能完成订购。大家将这个页面称为“目录”(catalog)。也有人可能出现想要订购,但不清楚哪个版本的CRISPR‐Cas 9最适合自己研究的情况,所以网站还提供了通过邮箱和电话进行咨询的服务。
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我们顺便也浏览了CRISPR‐Cas 9的目录,其中有基因组编辑工具的人气排行。点击其中最受欢迎的No.1,显示出的是“商品介绍”页面,其中给出了该CRISPR‐Cas 9的详细结构图以及制造它的研究者的姓名等信息。CRISPR‐Cas 9的价格一律为65美元[5]。价格相当便宜。接着点击“放入购物车”(Add to Cart)按钮,真的就和在亚马逊购物一样。如此一来任何研究人员都能简单地购买了。
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运营该网站的Addgene到底是个什么样的组织呢?将CRISPR‐Cas 9扩散到了全世界的这个系统,到底是怎样的存在,它对CRISPR‐Cas 9的普及做出了怎样的贡献?我们决定前往Addgene的办公地一探究竟。
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基因魔剪:改造生命的新技术 4万种基因组编辑工具
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Addgene距离张锋博士实验室所在的博劳德研究所,步行约15分钟。博劳德研究所位于MIT主校区背后,其周边星罗密布着在顶尖基因研究领域引领世界的怀海德研究所,以及世界领先的制药公司等,有种“生物研究一条街”的感觉。而在这些高楼大厦之间,则点缀着一家家小型生物创业公司,Addgene就位于其中一幢小楼之中。
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迎接我们的是一位穿着鲜艳的黄绿色夹克的女士——乔安娜·卡门斯(Joanne Kamens),她是负责Addgene运营的一把手,作为在制药公司有着超过25年工作经验的生物技术专业人士,她正在把从研究中获得的经验灵活运用到Addgene公司之中。卡门斯女士爽快地答应了我们突然的采访请求。
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“我们是看到了主页上公布的CRISPR‐Cas 9目录才来的。”听闻此言,卡门斯女士带我们穿过宽敞的办公大厅,来到了楼层深处。
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“你们想参观的应该就是这里了。”
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这个房间里摆放着数十台巨大的冰柜。虽然博劳德研究所也有冰柜,但和这里的规模相差甚远。总之,这里的地盘非常大、冰柜非常多。一定要形容的话,就是充满“商业化”的气息。许多工作人员静静地工作着,全体身着黑色T恤。仔细一看,T恤后背印着Addgene的商标,应该是工作制服了。
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来往于冰柜和办公桌之间的工作人员都是一路小跑,他们猛地冲到冰柜前,从中取出些什么,然后迅速关上门,再次冲回办公桌。为什么会如此急迫?见到我们迷惑的样子,卡门斯女士进行了解说:
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“他们正在做的是从冰柜中取出样品,将一部分转移到其他容器中的工作。冰柜中的温度是零下80度,为了尽量缩短样品从中取出然后放回所需的时间,工作人员都是跑的。”
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保存于零下80度冰柜中的物品,就是各种版本的CRISPR‐Cas 9。
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为了方便我们拍摄,卡门斯女士特意把冰柜敞开了一两分钟。巨大的柜门中,一个个小箱子整齐地摆放着。每个箱子中大约存放了100支小号塑料试管,看起来和张锋博士那里的“CRISPR‐Cas 9宝库”十分相似,不同之处在于其数量之多。
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每一支小试管上都嵌入了一个条形码,用于标识其内容物以及应当存放于哪个冰柜的哪个箱子里。
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