瑞典皇家科学院10月7日宣布,法国的埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和美国的珍妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)因为“开发出一种基因组编辑方法”获得2020年诺贝尔化学奖。这两人均为女性科学家。
获奖科学家:埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(左)、珍妮弗·杜德纳
极高精度改变动植物的DNA
诺贝尔化学奖评委会表示,现年51岁的卡彭蒂耶和56岁的杜德纳开发了基因技术最为锐利的工具之一:CRISPR-Cas9“基因剪刀”。“利用这种基因编辑技术,研究人员可以极高精度地改变动物、植物和微生物的DNA。”
这项技术对生命科学产生了革命性的影响,正在为新的癌症疗法作出贡献,并可能使人类治愈遗传性疾病的梦想成为现实。
这项技术过去曾几次被预测将斩获诺贝尔奖。在瑞典首都斯德哥尔摩发布会现场,卡彭蒂耶通过电话对媒体说,接到获奖电话仍然是一个惊喜。
“有人多次告诉我(这可能会发生),但当它发生时,你会感到非常惊讶,你会觉得这不是真的。”卡彭蒂耶表示,“但很明显,这是真的,所以我现在必须习惯它。”
“基因剪刀”重写“生命密码”
在研究一种常见的有害细菌时,卡彭蒂耶发现了基因组DNA上的一段特殊的序列CRISPR,源于古细菌中一种获得性免疫系统,能够识别出入侵细菌的病毒,并通过一种特殊酶来解除入侵病毒的“武装”。
在2011年发表她的研究后,卡彭蒂耶与杜德纳合作重建了细菌的“基因剪刀”,简化了工具,使其更容易使用和应用于其他遗传物质。
然后,她们对“剪刀”重新编程,以便在预定的位置切割任何DNA,为科学家改写DNA被剪断的“生命密码”铺平了道路。
CRISPR-Cas9基因编辑工具
2012年在《科学》杂志上发表的研究论文显示,这两人带领的研究团队纯化了Cas9蛋白,发现它是双RNA引导的DNA内切酶,首次在体外证明使用Cas9的CRISPR系统可以切割任意DNA链,指出CRISPR在活细胞中修改基因的能力。这是最早发表的把细菌天然免疫系统演变成CRISPR-Cas9基因编辑工具的工作。
CRISPR-Cas9工具被称为编辑基因的“魔剪”,已经为农作物抗逆性的显著提高作出了贡献,改变了它们的遗传密码,以更好地抵御干旱和虫害。
这项技术还带来了创新的癌症治疗方法,许多专家希望有一天它能使遗传性疾病通过基因操作得以治愈。
诺贝尔化学委员会主席克劳斯·古斯塔夫松(Claes Gustafsson)在一份声明中表示:“这种基因工具拥有巨大力量,影响着我们所有人。它不仅彻底改变了基础科学,还催生了创新的作物,并将带来开创性的新医疗方法。”
化学诺奖第六、七位女性得主
卡彭蒂耶(左)和杜德纳
卡彭蒂耶1968年生于法国奥尔日河畔瑞维西,1995年在法国巴黎的巴斯德研究所获得博士学位。她目前担任德国马克斯·普朗克病原体科学研究所主任。
杜德纳1964年生于美国华盛顿,1989年从美国哈佛大学医学院获得博士学位。她目前是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授,以及美国霍华德·休斯医学研究所调查员。
卡彭蒂耶和杜德纳分别是获得诺贝尔化学奖的第六位和第七位女性得主。两人将分享1000万瑞典克朗(约合760万元人民币)奖金。
女性第一次获得化学奖是在1911年。继1903年获得诺贝尔物理学奖后,玛丽·居里(Marie Curie)因“发现元素镭和钋”获得化学奖。
去年,诺贝尔化学奖颁给了来自美国、英国和日本的三名科学家,分别是约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino),以表彰他们开发和提炼可充电锂离子电池,为智能手机和一个没有化石燃料的社会铺平了道路。
南都记者 史明磊
编辑:史明磊