球首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿于11月在中国诞生,并称这对双胞胎的一个基因经过修改,她们出生后即可天然抵抗艾滋病,这一消息的发布引发公众的质疑。什么是基因编辑婴儿?为什么选择CCR5这个基因?科学家有哪
球首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿于11月在中国诞生,并称这对双胞胎的一个基因经过修改,她们出生后即可天然抵抗艾滋病,这一消息的发布引发公众的质疑。什么是基因编辑婴儿?为什么选择CCR5这个基因?科学家有哪些顾虑和担忧?中考生物字啊考察这一事件的时候会涉及到哪些知识点?抗原和抗体、遗传和变异、预防传染病等,今天就跟着启达教育小编看一下吧!
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基因编辑婴儿
英国生育监管部门科学顾问、Francis Crick研究所干细胞生物学和发育遗传学实验室的Robin Lovell-Badge (左一)说:“我没有理由不相信他(所说的情况),我就是难以置信。”
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据报道,来自中国深圳南方科技大学的贺建奎团队,在第二届国际人类基因组编辑峰会召开前一日突然宣布,全球首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿于11月在中国诞生,并称这对双胞胎的一个基因经过修改,她们出生后即可天然抵抗艾滋病。消息发布后相关舆情迅速发酵,引发公众的质疑,至今为止,该事件的真实性仍有待商榷。
随后,中国工程院、中国医学科学院等机构及相关研究团体相继发表声明称:此次事件性质极其恶劣,已要求有关单位暂停相关人员的科研活动,对违法违规行为坚决予以查处,至此贺建奎及实验关联方成为舆论关注的焦点。
那么,什么是基因编辑婴儿?
基因编辑婴儿是指通过基因编辑技术修改人体胚胎、精子或卵细胞细胞核中的DNA(脱氧核糖核酸)后生下的婴儿。这对双胞胎的一个名为CCR5的基因经过修改,以使她们出生后能天然抵抗艾滋病。
相关研究信息显示,CCR5△32缺失的个体拥有正常的免疫功能和炎症反应,能对多种病毒感染表现出显著的抵抗能力。
在这次的研究中,贺建奎的团队首先通过辅助生殖技术实现人类胚胎的体外受精,随后采用CRISPR-Cas9基因编辑技术对受精卵的CCR5基因进行基因编辑。
为什么选择CCR5这个基因?
之前的研究已经证明,艾滋病病毒入侵人体的免疫细胞,除了需要识别一种CD4的分子之外,还需要一种叫趋化因子受体5(CCR5)的帮助。如果说免疫细胞表面的CD4蛋白是艾滋病病毒入侵免疫细胞的“带路党”,那么CCR5就是艾滋病病毒进入免疫细胞的“内奸”和“帮凶”。
CCR5蛋白是一种跨膜蛋白,像一条长蛇一样盘在免疫细胞的细胞膜上,七进七出,连通细胞内外。它的正常功能是结合趋化因子,参与免疫细胞的迁移、增殖和免疫反应——在CD4的指引下,艾滋病病毒先锚定免疫细胞,然后哄骗CCR5为它在免疫细胞的细胞膜上打开一个小口子,接着病毒趁虚而入,大举侵入细胞内部,开启其感染人体的历程。
贺建奎团队所做的,就是利用CRISPR-Cas9基因编辑技术将CCR5基因进行“改写修订”。据公布,实验所选择的夫妇都是父亲是HIV病毒携带者,母亲非携带者。
科学家的顾虑和担忧
主要有以下几点:
①CRISPR-Cas9基因编辑技术在目前水平上,也并非“指哪儿打哪儿”,存在“脱靶”风险,如上文中提到的双胞胎婴儿中有一位依然携带一个完整拷贝的CCR5基因。
②目前预防艾滋病母婴传播的方式还有许多,使用基因编辑技术的费用高、安全性低。
③编辑CCR5基因并不一定能预防艾滋病,毕竟也不可能将双胞胎置于艾滋病高危环境中,目前并不能确定CCR5蛋白是艾滋病病毒的唯一“接入者”。
④CCR5基因并非致病基因,对它进行编辑可能引起其他疾病的免疫异常。
⑤此项研究违反了大多数国家包括中国在内的法律规定:禁止使用基因编辑胚胎建立妊娠发育。
⑥据英国《卫报》报道,已故著名物理学家斯蒂芬·霍金生前曾预言将诞生“超级人类”。霍金认为,由于富人们寻求通过技术手段改善后代基因,新的、更为先进的“超人”将因此诞生。而基因编辑婴儿的诞生无疑证明了他的预见。
⑦经过基因编辑的婴儿进入人类社会将会对人类基因库造成冲击,经过编辑的基因安全性未知,可通过生育后代传递下去,无异于埋下一个“隐形炸弹”。
⑧成功率低。
设题点1
抗原和抗体、遗传和变异
命题示例
免疫细胞表面的CCR5蛋白在HIV病毒进入免疫细胞内部的过程中,扮演着“内奸”和“帮凶”的角色。在欧洲,有些人天生CCR5基因变异使CCR5蛋白缺失生物活性,他们感染艾滋病病毒的可能性大大降低。对于这些人的叙述,正确的是( )
A.他们能免疫艾滋病是因为体内有相应抗体
B.这种变异是可以遗传的
C.这种变异是不可以遗传的
D.可以将他们失活的CCR5蛋白分离出来注入正常人体内用以抵抗HIV病毒
【解析】这些人CCR5基因变异使CCR5蛋白缺失生物活性进而失去“内奸”和“帮凶”的作用,与正常的免疫过程中产生的抗体性质不同。可以假设HIV病毒为“钥匙”,CCR5蛋白为“锁”,CCR5蛋白失活即“锁”坏了,并不是失活的CCR5蛋白变成了抗体,A、D错误;天生CCR5基因变异说明还是受精卵的时候就产生了这个变异,所以生殖细胞中也有这种变异,这种变异是可以遗传的,B正确,C错误。
【答案】B
设题点2
预防传染病
命题示例
据报道,贺建奎团队宣布世界首例基因编辑婴儿在中国诞生。据说这对经过基因编辑的双胞胎姐妹对HIV病毒天生感染概率低甚至不会感染。这个消息引起了全球学界的震动,其中一个反对原因是这并不是最好的预防艾滋病母婴传播的方式。以下有关艾滋病的说法错误的是( )
A.父母患艾滋病,生出来的子女也患艾滋病,所以艾滋病属于遗传病
B.HIV病毒携带者不能参与献血
C.与艾滋病患者握手不会感染艾滋病
D.艾滋病全称是获得性免疫缺陷综合征
【解析】遗传病是指由遗传物质发生改变引起的或是由致病基因所控制的疾病,艾滋病是由HIV病毒引起的,属于传染病,不属于遗传病,A错误。
【答案】A
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