有名分子遗传学家和植物生物学家、南边科技大学前沿生物时间筹商院院长朱健康近期罗致证券时报记者专访,就其目下科研地方、科研后果产业化等内容作了解答。
朱健康目下心境的两个课题是东说念主类若何更长命、若何吃得更健康。这两个宗旨皆不错通过基因剪辑杀青。
1 论文援用数居前
朱健康衔接多年入选寰球“高被引科学家”名单,是寰球当然科学领域发表著述援用率最高的科学家之一,笔据斯坦福大学与Elsevier共同发布的第七版《寰球前2%顶尖科学家2024》,朱健康位列生命科学寰球第一。据统计,规律2024年,朱健康论文援用数目为569个,他引总分为107,他引数为10.25万,在生命科学领域名顺序一。
朱健康默示,他论文被援用最多的有两个领域,一个是早期植物抗逆筹商,植物助长流程中往往受到各式不利环境条目的影响,科学家一直奋发于于找到抗逆基因,匡助植物与困境抗拒,得回更好的生涯和发展。比如抗逆不错让生物长得更好,在盐碱地、干旱的荒废里助长。
朱健康由此开辟了植物困境生物学分子遗传这个新的领域,20多年来,朱健康团队一直在海外上引颈这个领域发展。
近期援用较多的是他在DNA甲基化方面的筹商。DNA是由最基础的4种碱基构成,诀别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)和G(鸟嘌呤),而ATCG通过A-T、G-C这么的“互补配对”原则,来造成遗传信息的编码。
据了解,甲基化是指在DNA的特定碱基上添加一个甲基基团(-CH_[3])的化学修饰流程。在生物体内,甲基化主要发生在DNA的胞嘧啶(C)碱基上,造成5-甲基胞嘧啶(5mC),业内将其称为DNA的第五碱基。
这种修饰不改造DNA的序列,但省略影响基因的抒发形式,是表不雅遗传调控的热切技能之一。甲基化不错解救基因的抒发和关闭,与癌症、朽迈、老年落寞等许多疾病密切相干。
基因甲基化和寿命最为相干,相干性达到0.95以上。甲基化一直在变化,像时钟雷同适度着东说念主类寿命。
2 实施基因剪辑时间应用
2012年,两位女性科学家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier发表了对于名为CRISPR-Cas9的基因剪辑系统的创举性论文,她们随后因此得回诺贝尔奖。她们在试管内使用CRISPR系统对DNA进行剪切,发现这一系统经过改造后不错在指定位点切开任何DNA分子。
朱健康过火团队对于新式Cas酶的开拓作念了重大的责任,其团队波及Cas12家眷的Cas酶的几项专利已得回授权。与现存的CRISPR-Cas9基因剪辑体系比较,这些Cas酶在骨子应用时不会骚扰与CRISPR-Cas9相干的专利的权益。
相干专利影响高大。2013年,哈佛大学医学院George Church、麻省理工学院博德筹商所的张锋等东说念主,将CRISPR-Cas系统告成应用于哺乳动物细胞基因剪辑。2014年,好意思国专利商标局将CRISPR-Cas9时间相干的第一个专利授予了MIT的张锋团队,两位诺贝尔化学奖得回者和张锋发生了专利之战,张锋团队最终胜出。
2023年12月8日,FDA批准了首个CRISPR基因剪辑疗法Casgevy上市,用于诊疗12岁及以上伴有复发性血管封锁危象的镰状细胞病(SCD)患者,一针要220万好意思元,牵扯到CRISPR-Cas9专利。几天后,Vertex Pharmaceuticals布告将向张锋创立的基因剪辑疗法开拓公司Editas Medicines支付1亿好意思元,外加销售提成潜在许可费,以获取其CRISPR-Cas9基因剪辑时间的非独家授权。
朱健康团队通过各式要领推升基因剪辑时间的应用。客岁年头,朱健康团队发表论文称,开拓出一种极其通俗的植物转基因及基因组剪辑要领,“相配简化的切割—浸泡—嫁接(ES-CDB)”,用于Taraxacum kok-saghyz(TKS)的植物,通过切割TKS的根部,然后将切口浸泡在含有农杆菌的溶液中,从而杀青遗传滚动和基因剪辑。
本质中,他们诳骗这种要领告成地在TKS中引入了一个旨在剪辑植物色素脱氢酶基因(TkPDS)的构建体,从而产生了易于识别的白化突变体。朱健康称,这让孩子、农夫皆能作念基因剪辑育种责任。
基因剪辑跟转基因不雷同,转基因是把植物莫得的东西放到植物里去,基因剪辑是对植物本身基因的一些矫正,把不好的基因或者一些扼制有意活性物资合成的序列剪掉。
3 若何吃得健康
朱健康团队曾奋发于于农作物增产,在植物育种上还是作念了许多尝试,如提高水稻、小麦、大豆、玉米亩产量,培育抗病水稻、抗除草剂水稻、抗病小麦、抗褐化马铃薯等。
朱健康团队目下主要心境的是培育功能性食物,让无为东说念主吃得健康。培育高油酸大豆、高VC生菜、高GABA番茄、低GI水稻等。
他觉得,目下国东说念主已不仅能吃饱饭,也能吃好饭,濒临的问题是吃得是否健康。
地中海沿岸住户患心血管疾病的概率低,平均寿命长,医学界觉得原因是橄榄油油酸含量高达75%。油酸被称为血管的“清说念夫”,学名是单不裕如脂肪酸,进击易氧化,不产生反式脂肪酸。反式脂肪酸易导致血管堵塞。脂肪酸影响东说念主类细胞和细胞膜、影响心血管,在中国每年有快要400万东说念主死于心血管疾病。
传统的馒头、米饭、油条等会诱发“三高”,短线炒股带来血管堵塞、动脉斑块等问题,通过农作物育种,不错匡助处置这些问题。朱健康主导研发的高油酸大豆得回了我国第一张农业用基因剪辑生物坐褥应用安全文凭,不错把大豆从不到20%的油酸含量提高到80%以上,跳跃橄榄油的油酸含量。
朱健康团队还有一项筹商,是将番茄中的伽马氨基丁酸(GABA)提高5倍。高GABA番茄已在日本上市。高GABA番茄不错降血压、助寝息,让皮肤更有弹性。除了GABA,朱健康还将番茄中血清素、番茄红素、维生素C、维生素D、NMN(抗朽迈物资)的含量大幅汲引,把各式对东说念主体有意的活性物资皆集成起来,让身体更健康,减速朽迈。
在水稻、小麦等主食作物中,不错将淀粉变成抗性淀粉,规律升糖指数。鲜食玉米内部,有一种物资叫丁布,作用是抗虫抗病,不错将其含量汲引,增多甜味,但不会增多卡路里。
4 产业化还有很长的路要走
朱健康默示,其团队在科研方面很有领导,但产业化还有很长的路要走,汲引、收储和加工每一个法子皆不擅长,需要极少点诞生起来。
尽管目下其家具已获多个安全文凭,但还要濒临品种果断,等果断之后才智干预大范围汲引。而品种果断目下的章程还很不明晰。
目下针对基因剪辑方面的复古有所减少,从政府到高校,皆有资金紧缺问题。另外,畴昔从社会融资比较容易,目下风险资金变少,手中有资金的也不敢纵容投资。
基因剪辑产业化,还受成见影响。此前通过政府酌量了一家企业,酌量在大豆上伙同,但对方挂牵波及“基因”二字会影响破钞者的宗旨,没能激动下去。
另外,国内学问产权保护亦然很大的问题。其研发团队的育种基地,濒临堂堂皇皇的盗窃问题。
临了,尽管有多种上风,然则否能赢得破钞者喜欢,照旧一个未知数。
5 筹商者要勇于走进无东说念主区
朱健康年幼时吃了不少苦,动作农民子弟,1982年第一次参加高考时有契机作念了体检,体重惟有36公斤。饿肚子的追悼给他留住暗影,俗例吃饭时狼吞虎咽。复读一年考上大学,上大学时他一边念书学习,一边给留学生开技击考研班。
进入科研责任后,他把要点放在破解植物抗逆艰巨,大部分课题是在筹商植物抗盐抗旱抗冷抗热的机理。他本东说念主就有超强的抗逆基因,能欺压各式阻力。因为在植物抗逆筹商方面的成立,他33岁时在好意思国受聘为正素质,42岁时当选好意思国科学院院士。
除了上述植物育种,朱健康把相配大的元气心灵用在DNA甲基化筹商上,朱健康2022年一篇勾论断文指出,ELOVL2基因近些年被发现是一个与年事权衡高度相干的基因,不错通过调控脂质代谢影响朽迈速率和程度,表不雅遗传修饰现象也与朽迈和年事生物钟密切相干。
他试图找到生命时钟的计时机理,开拓出将时钟调慢极少或者回拨的时间,让东说念主类寿命更久。20多年前,朱健康团队领先发现植物卵白ROS1不错将DNA甲基化卵白时钟回拨,他目下正在筹商若何将ROS1和CRISPR齐集起来,把过多的5mC去掉,让东说念主类保执年青。通过对DNA甲基化的剪辑,毋庸打断DNA双链,只把甲基去掉或者加上,更安全且可逆。朱健康觉得这将成为下一代基因诊疗的技能。
对于论文发表方面的后果,朱健康默示,这几年国内论文总量已达到寰球第一,顶级期刊发表著述越来越多,但东说念主才评定、评估极点化,太过心境论文数目。不仅要看论文是否发表在顶级刊物上,更要看论文的骨子孝敬,要么激动学科发展,要么激动应用发展。
他觉得,科研要津是激动相干领域上前发展,筹商者要勇于走进无东说念主区。他从事的筹商是多年后才成为热点领域的。