大堡礁的三分之一是基因编辑帮助保护其余的?



  • 2019-06-07
  • 来源:永利国际官网

大堡礁上的珊瑚正在死亡。 在没有扭转全球变暖的情况下,科学家们并不知道如何拯救它。 但是使用称为CRISPR-Cas9的基因编辑工具可能会给他们一个更好的想法。

周一在“ 美国国家科学院院刊”上发表的研究结果显示珊瑚幼虫的基因可以用CRISPR-Cas9编辑 - 这意味着科学家们可以研究哪些基因使珊瑚具有弹性或易受气候变化的影响。

珊瑚礁很重要,斯坦福大学的博士后研究员,该论文的作者之一菲利普克利夫斯告诉新闻周刊 它们为周围的生态系统产生能量,保护我们的海岸,并为居住在该地区的鱼类提供庇护。 “这些生物确实具有很多经济和生态意义。 他们有点像海洋的热带雨林,“他说。

那“雨林”受到严重威胁。 当珊瑚变得非常热时,它会漂白 - 漂白非常非常糟糕。 漂白意味着珊瑚正在死亡。 不幸的是,这正是2016年大堡礁发生的事情。

周三在“ 自然”杂志上发表的一篇论文发现,澳大利亚东北部近30%的大堡礁珊瑚覆盖物在2016年3月至11月期间消失。在一个部分中,近50%死亡。 (巧合的是,2016年11月也是Cleves和他的同事去捕捉珊瑚产卵进行研究的时候。)

如果Cleves和其他研究人员想要拯救珊瑚礁,那么了解一些有关生物体生物学的基础知识将会很有帮助。 “我们基本上对发生的事情的遗传基础知之甚少。 我们不知道珊瑚褪色过程中涉及哪些基因或珊瑚生物学的其他方面,如骨骼形成和生长,“克利夫斯说。 例如,也许某些珊瑚在遗传上在较热的水域中存活。

great barrier reef coral 这张2014年9月22日拍摄的照片显示,鱼在澳大利亚的大堡礁上游过珊瑚。 两项新的研究表明,由于2016年特别温暖的夏季,珊瑚礁遭受了“前所未有的损失”,基因编辑工具CRISPR-Cas可能有助于科学家寻找解决方案。 WILLIAM WEST /法新社/盖蒂图片社

对于这篇特别的论文,克利夫斯和他的同事们只是搞砸了三个基因。 其中两个基因使珊瑚发出绿光和红光; 他们能够使一些转基因珊瑚停止发荧光。 另一个基因FGF1a可能与婴儿珊瑚的定居和发育有关。

CRISPR通过将称为Cas的酶引导至DNA链中的某一点来起作用; 然后Cas切割DNA。 如果切断DNA,细胞就不会利用该基因产生蛋白质; 基本上,细胞应该表现得好像基因不在那里。

通过使用CRISPR作为Cleves,也许科学家可以找到那些珊瑚,并确定哪些珊瑚可能具有共同特征,使其更能适应他们所面临的挑战。 “基本的生物学理解可能会使我们能够更好地了解将来会发生什么,或者哪些人群能够生存下去。”

虽然以前的实验表明该工具可以修饰意外的基因,但CRISPR并不完美。 Cleves注意到本文没有讨论这些所谓的“脱靶效应”。

也很难确切地知道基于CRISPR的实验对珊瑚保护工作的影响。 “这项工作与大多数基础研究一样,应用程序是不确定的,因为我们真的不知道我们将会发现什么,”Cleves说。 “这才是科学的真正美。”




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