修改基因

内容简介：
书稿讲述了基因编辑的故事，包括基因编辑的定义、基因编辑与基因工程的关系、基因编辑的相关实验、基因编辑的发展现状及未来。
诞生于20世纪70年代的基因工程又称基因拼接技术、DNA重组技术，是一种在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。科学家将某一供体生物的DNA大分子提取出来，用内切酶和连接酶实现DNA分子体外切割和连接，使新的基因进行正常的复制和表达。
21世纪，基因编辑的出现将基因工程推向高潮。不同于早期基因工程的片段式模糊操作，基因编辑可以实现单一碱基的精确修改，将基因修改也许会带来的不确定性降至**。
书稿从植物、动物两个层面为读者分享基因编辑的核心技术与突破性实验，如无性生殖行军蚁基因实验、小麦基因组实验、动物肌肉生长抑制素基因实验、基因驱动消灭蚊子实验、小白鼠皮毛颜色基因实验，探秘蓝闪蝶的翅膀为何永不褪色、美西蝾螈的再生能力、基因编辑对表观遗传的影响，展望了基因编辑的未来。
作者倡导，基因编辑应科学地服务于人类、服务于地球，不能用于生物武器，不能破坏地球的生态环境。作者强调，基因编辑只能在遵守法律、行政法规和有关规定的前提下推进，不得危害人体健康，不得违背伦理道德，不得损害公共利益。

作者简介：
[英]内莎??凯里，英国生物学家，免疫学学士、病毒学博士、人类遗传学博士后和分子生物学教授。她在生物技术和制药领域工作了13年，研究表观遗传学长达20年，曾任英国伦敦帝国学院分子生物学高级讲师，现任英国伦敦帝国学院客座教授，复合型的学术背景使其比普通专攻一门的研究者具有更广泛的视界，从女性视角观察和描述问题使其著作更加细腻且易于理解，曾出版科普书《遗传的革命》《垃圾DNA》。

编辑推荐：
21世纪，生命科学的革命性突破
基因编辑——对基因组特定目标的精确修改

基因工程诞生于20世纪70年代，又称基因拼接技术、DNA重组技术，是一种在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。科学家将某一供体生物的DNA大分子提取出来，用内切酶和连接酶实现DNA分子体外切割和连接，使新的基因进行正常的复制和表达。
不过，早期的研究进展缓慢且具有较大的局限性。片段式的操作具有模糊性，人们很难确定部分的修改是否会带来其他影响。最近20年，得益于基因编辑技术的革新，基因工程得到了快速推进。科学家将基因编辑视为生命科学的革命性突破，它可以对单一碱基作精确修改，模糊带来的不确定性也许能得到解决。
病毒学博士、分子生物学教授、表观遗传学专家内莎·凯里用通俗化的语言为我们讲述基因编辑的故事，畅谈基因编辑与我们的关系、分享基因编辑的核心技术与突破性实验，如无性生殖行军蚁基因实验、小麦基因组实验、动物肌肉生长抑制素基因实验、基因驱动消灭蚊子实验、小白鼠皮毛颜色基因实验。此外，凯里还为我们揭示了蓝闪蝶的翅膀为何永不褪色，美西蝾螈的再生能力，小鼠实验研究基因编辑对表观遗传的影响，展望了基因编辑的未来。
凯里畅想基因编辑如何科学地服务于人类、服务于地球，同时也提出警示—— 一些负面作用不得不考虑，基因编辑不能用于生物武器，不能破坏我们的生态环境，地球必须受到保护。
作者强调，基因编辑只能在遵守法律、行政法规和有关规定的前提下推进，不得危害人体健康，不得违背伦理道德，不得损害公共利益。

引言

无性生殖行军蚁的渺小身材隐藏不了它的强大。它们是一种敦实矮小的生物，几百只一起生活在聚居地，矮小的个子包裹着突袭入侵的野心。它们恣意生长在地下，掠夺其他蚂蚁的巢穴并以其幼蚁为晚餐。

如果你的生活依赖于一支有效组建的突击队，你们行动一致，共同进退，一下午的时间就能抢夺资源并安全返回，那么你需要和队伍里的其他伙伴妥善沟通、交流信息。研究人员发现，在无性生殖行军蚁执行觅食任务时，它们会跟随其他蚁群成员留下的化学痕迹去执行任务。不过，它们是如何做到这些的呢？这个问题尚在研究中。蚂蚁只是相对简单的生物，其行为几乎都出于本能。事实上，针对不同的特定情况，它们只能在有限的选择中做出特定反应。这些反应是本能的、无认知的——蚂蚁不会做出有意识的决定。受到刺激时，它们做出的一系列反应取决于它们的基因。对研究人员来说，准确地识别蚂蚁的特定反应源于哪些基因或基因组至关重要。如果你研究的是大众的研究对象——果蝇或老鼠——你可以在丰富的工具包中挑选适合的遗传工具和试剂盒，因为许多科学家将其列入了自己的计划项目。如果你研究的是鲜有人关注的小众的研究对象——无性生殖行军蚁——你也许需要独立研发自己的工具，这会消耗不少的时间。

2017年，纽约洛克菲勒大学（Rockefeller University）的科学家准确地进行了他们期望的实验研究。他们推测某个特定的基因对无性生殖行军蚁的交流至关重要。科学家通过干扰及阻止这个基因的工作来观察蚂蚁的行为以验证自己的猜想。实验后的小生物令人难过，它们无法再通过其他蚂蚁留下的足迹活动，它们四处游荡且没有规律。科学家将它们与其他蚁群成员放在一起，它们也没办法融入集体活动，因此变得孤独。它们仿佛是我们学生时代运动会上的拖后腿者，或是户外旅行时迷路的孩子。

即使最理性的人也会为这些孤独的节肢动物感到心碎，但这并不是该研究最让人震惊的地方。最让人震惊的是，这是科学家第一次进行有关修改蚂蚁基因的研究。6年前，让蚂蚁的某种基因失活几乎不可能，开展该项研究无异于痴人说梦。无性生殖行军蚁的研究揭开了蓝色星球上有机生物体基因结构的神秘面纱。短短几个月，这项突破给生物学家提供了耗尽半生职业生涯也未能解决的难题的新方法。新方法有助于解决各种问题，如农业、医疗等。这个始于好奇心且野心勃勃的故事也许会改变我们的生活。我们走进基因编辑的时代，生物学的游戏即将翻开新的篇章。

目录
000□引言
000□1 溯源
000□2 创建破译生命密码的工具箱
000□3 哺育世界
000□4 编辑动物世界
000□5 安全第一
000□6 基因组改变
000□7 主导权还在人类手中吗？
000□8 向前奔跑吧，无论风朝哪边吹
000□9 名与利