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柏加大女生物化學家道納 繼物理學教授根策爾後奪諾貝爾獎

柏加大生物化學家道納發現了能編輯基因的基因剪刀CRISPR/Cas9,和法國科學家夏彭提耶分享今年諾貝爾化學獎。(記者劉先進/翻攝)
柏加大生物化學家道納發現了能編輯基因的基因剪刀CRISPR/Cas9,和法國科學家夏彭提耶分享今年諾貝爾化學獎。(記者劉先進/翻攝)

瑞典皇家科學院7日宣布,將2020年諾貝爾化學獎授予法國生物化學家夏彭提耶(Emmanuelle Charpentier)和柏克萊加大生物化學家道納(Jennifer Doudna),表彰兩位女性科學家發現了基因編輯技術中最有力的工具之一:CRISPR/Cas9基因剪刀。

諾獎頒獎辭說,藉助基因剪刀技術,研究人員能精準改變動物(註:包括人類)、植物、和微生物的DNA。技術徹底改變了分子生命科學,為植物育種帶來了新機遇,有望催生創新性癌症療法,並可能使治癒遺傳性疾病的人類美夢成真。

作為全美排名第一的公立大學,柏加大在今年諾貝爾獎豐收,共2人獲獎,除了道納,物理學教授根策爾(Reinhard Genzel)獲諾貝爾物理獎。道娜也是柏加大首個獲諾獎的女性教師,該校歷史上已有25位諾貝爾獎得主。

道納7日參加視訊記者會時說,幾年前她將實驗室從耶魯大學轉移到柏加大。並和柏加大地球和行星科學系教授班菲爾德(Jillian Banfield)聊過,後者很最早注意到細菌免疫系統CRISPR的特徵,但當時沒有實驗證據。

道納在2011年的會議上認識夏彭提耶,決定合作研究CRISPR系統中的一個蛋白質Cas9。研究發現,Cas9對保護細菌免受病毒感染很重要,但沒人知道工作原理。合作實驗發現,Cas9蛋白能切割入侵的DNA,可控制切割位置。

CRISPR切割病毒DNA後,將切割的碎片放置在基因組中,就像最高通緝犯名單(most wanted poster),若類似病毒再入侵,帶有這些病毒DNA片段、RNA拷貝的遊走酶就會檢查病毒,若RNA和DNA匹配,就會切割DNA,殺死病毒。

「好奇心驅動我們的研究,在關鍵時刻──找到了!(eureka moment)。」

道納表示,夏彭提耶在實驗室中證明,不僅能控制DNA序列,將DNA在雙螺旋機構中精準切割,還能把DNA設計成一個比自然界更簡單的系統。「那時夏彭提耶在我的辦公室中,大家討論著實驗數據,彼此對看,意識到這是個非凡的工具,因為Cas9蛋白質的能力可以觸發DNA修復,從而導致基因組編輯。」

夏彭提耶和道納同時獲獎,也創造一個紀錄,這是首次由兩位女性分享諾貝爾科學獎項。

道納表示,她為女性身分驕傲。獲獎對年輕女性來說意義重大。「許多女性有一種感覺,無論做什麼,工作永遠不會被肯定。若她們是男性,可能受到認可。我希望看到變化。我要繼續鼓勵學生,尤其是女性,擁抱她們對工作的激情,讓她們知道,工作會被社會欣賞。」

基因剪刀CRISPR/Cas9可切割入侵的DNA,用於編輯基因。(記者劉先進/截...
基因剪刀CRISPR/Cas9可切割入侵的DNA,用於編輯基因。(記者劉先進/截圖)
諾貝爾獎得主發表時,用圖片示意基因剪刀的工作原理。(記者劉先進/截圖)
諾貝爾獎得主發表時,用圖片示意基因剪刀的工作原理。(記者劉先進/截圖)

DNA 諾貝爾獎 柏克萊加大

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