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2022-12-30基因編輯的奇幻旅程:讀《破解基因碼的人》 637 期

Author 作者 蔡佩瑾/來自臺北市私立延平高級中學高中部一年級,平常喜歡看棒球、看書。

(本文與2022 台積電盃青年尬科學科普書籍閱讀寫作競賽合作刊出)

是什麼讓一位聲譽卓著的科學家吃足苦頭,想要推動生殖細胞的基因改造?「破解基因密碼的人」真的只靠著一個人的努力就達成了他的成就嗎?在擁有了可以以工程手法造人的工具後,人們是否應該扮演上帝,為我們的基因庫帶來永恆的改變?科學家們一場場足以改變人類歷史的競爭、背叛及合作在作者華特.艾薩克森(Walter Isaacson)筆下生動上演。

有別於一般科普讀物的生硬無趣,曾任時代雜誌總編輯的華特.艾薩克森以小說般的手法,娓娓道出基因編輯工具⸺CRISPR-Cas9 的發展歷程。他從本書的主角⸺發展CRISPR-Cas9 不可或缺的關鍵人物⸺珍妮佛.道納在童年與《雙螺旋》的美麗邂逅中巧妙的引出了基因與演化遺傳的歷史,毫無違和的為讀者補足了相關背景知識,接著引領讀者跟隨著道納成長的腳步,跌跌撞撞的進入了探索基因的大門。在成為科學家的旅程中,道納走得並不輕鬆,一路上他曾困惑也曾受到質疑,然而也有許多人幫助他一一克服困難,並成為RNA 領域的權威。

而在一位專門研究CRISPR-Cas9 的科學家埃馬紐埃爾.夏彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)的邀請下,身為RNA 專家的道納跨領域的開始研究基因編輯的系統。基因編輯工具CRISPR-Cas9 最初其實是一套細菌古老的防禦系統,其功能為對抗他們的天敵噬菌體,當時的科學家已經發現了此系統大部分的分子及其功能,卻始終無法在試管中執行此機制。夏彭蒂耶、道納和其他科學家在爭先恐後地想要成為第一組成功在試管中成功剪接的科學家,他們利用各式各樣的方法想要找出關鍵的分子,在費了一番工夫後,夏彭蒂耶與道納發現了這個關鍵分子tracrRNA 並將tracrRNA 以及另外一個同樣重要的crRNA 合併成了單一嚮導RNA(引導RNA),使這套細菌的系統成為一個可以用來剪輯基因的工具。然而在試管中執行基因編輯並不是競賽的終點,科學家們希望能夠將這個源於細菌的系統應用於編輯動物基因,甚至是編輯人類基因。這個偉大的目標吸引了更多的科學家投入這戰況激烈的戰場,使得整個科學界瀰漫著一股火藥味,在下半場的競賽中,另一位科學家⸺張鋒脫穎而出,率先發表論文說明如何修改這套系統使之能應用於哺乳類,也就是宣示了CRISPR-Cas9 的誕生。不過他的勝利充滿爭議,包括道納在內的許多科學家質疑張鋒在競賽過程中所使用的手段,同樣地也有一群科學家擁護張鋒,兩方始終各持己見,互不相讓。但不可否認的,在改良細菌防禦系統,促成這個價格低廉、容易操作的基因編輯工具CRISPR-Cas9 誕生的過程中,張鋒也是一大功臣。……【更多內容請閱讀科學月刊第637期】

                                書訊                               

書名|《破解基因碼的人:諾貝爾獎得主珍妮佛.道納、基因編輯,以及人類的未來》
作者|華特.艾薩克森(Walter Isaacson)
譯者|麥慧芬
出版社|商周出版
出版年| 2021 年10 月