最近留意到有好多人對CRISPR基因編輯技術感有些少興趣，所以想特別開一個Post以較為生動有趣的方式同大家講解一下，並以精簡撮要的方式講述重點。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ0Li4PahSqE
為咗更易入口，我亦準備咗幾幅連豬連狗圖輔助講解，加入比喻等方式令大家更加明白，而唔係用一大堆科學名稱疲勞轟炸大家。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡojWh9q4SQA
喺講解CRISPR之前，我哋首先要了解一下細胞內的基本運作。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ9zyPA9XXL8
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡr6UuHbrWQq
我哋日常生活經常所聽到的DNA，實情係位於細胞入面的細胞核裡頭。排除癌細胞或特殊變異之外，我哋每一個細胞內的DNA係一模一樣的。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡTO1jEZDv1w
DNA蘊藏著無數之多的數據同資訊，就好似圖書館內的書櫃一樣，擺放咗各式各樣的書本收錄咗各方面不同的知識。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡszuUzyzbyN
當細胞需要製作蛋白質的時候，譬如以骨膠原為例，細胞便會依照DNA入面某一段含有骨膠原的資訊開始製作。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡOYoC3yiKv7
有趣的是，DNA收藏喺細胞核入面，而製作蛋白質的工具則位於細胞核外的地方。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡVkNbigBNvC
因著DNA無法從細胞核逃走出來的緣故，細胞依靠一種名叫Transcription的機制，將DNA裡的訊息複製成為一條可橫跨細胞核內外的媒體，messenger RNA（mRNA）。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡsLzqVrBOLU
mRNA的主要功用就係將DNA裡頭的訊息帶出細胞核外，令到細胞核外的蛋白質製作工具可以獲得正確的指示落手開工。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡnghQYI4zFV
情形就好似DNA係參考圖書館裡的圖書一樣，不得外借，只許影印帶走，而mRNA就係其中一頁的影印版本。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡipsnxSm15W
而當mRNA走出細胞核後，就會來到名為核糖體（Ribosome）的位置裡頭，透過一系列名為Translation的過程製作出骨膠原蛋白質；816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡigopqrdBXJ
打個比喻黎講，影印頁（mRNA)放到書枱（Ribosome)後，我哋可以透過閱讀（Translation)獲取得到知識（骨膠原）。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡej31nWmSza
概括而言，這個三步曲（DNA-->mRNA-->Protein)就係細胞製作蛋白質的扼要流程，學術界對這個流程稱之為中心法則（Central Dogma）。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡgeF8mzLsCu
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡCTcntc7edz
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡSCnstgDu49
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡratr4dFMAm
CRISPR基因編輯技術，全寫為Clustered Regularly Interspaced short palindromic repeats，喺一種科學家從細菌對抗病毒的免疫機制中參照出來的產物。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡx4C7Gns5gF
再度以骨膠原（Protein)為例子，當我哋唔想細胞產生骨膠原的話，根據中心法則（DNA-->mRNA-->Protein)我哋有兩種手段可以達到目的，消滅帶有骨膠原訊息的mRNA，又或者消滅記載著骨膠原訊息的DNA。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ3HcNkkfaX7
而CRISPR基因編輯技術的運行方式，就係針對住後者的方法，消滅記載著骨膠原訊息的DNA。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡFzJTQ1HSgF
扼要抽取重點黎講的話，我哋需要兩部份的組件先可以成功運行得到CRISPR技術，如五大訴求一樣，缺一不可 。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡPzNjmDsUSO
依兩部份的組件分別為sgRNA以及Cas9蛋白酶，正如圖下可以見得到，sgRNA就係含有骨膠原訊息的組件，其功用就係引領Cas9蛋白酶到達含有骨膠原訊息的DNA位置。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡlOEyLtsJVQ
而當Cas9蛋白酶到達目的地後，佢就會對DNA進行一刀切割，斬開兩截。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡGcA18HCxnV
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ4LDdBEPihI
依一個就係CRISPR的基本運作流程，就係咁簡單。（因為我簡化哂所有複雜的步驟）816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡHuLGyUkZMj
當DNA被切割成兩截後，細胞當然唔會好似黑警721咁助手旁觀足足39分鐘先會黎到現場，而係會幫手積極修補受損的地方。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡPJdFZDQqUG
現今得知細胞有兩種方式修復受損的DNA，分別為NHEJ和HDR機制。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ078YzxmKea
816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡdcf9LTz8Vx
NHEJ喺一種沒法預測的隨機修復方式，憑著某幾種蛋白質的協助下，細胞會將被切開兩截的DNA合在一起，但最終的結果有時會喺多咗資訊在DNA裡頭，亦有機會係少咗啲正確的資訊。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡNLvy9fuQVZ
在大多數的情況下，DNA的資訊將會與原來的版本有所不同，並有機會導致到細胞無法製作出正常的蛋白質。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡZYcQ44fHIK
HDR機制同NHEJ機制非常唔同，佢係一種精準及能夠預測得到的修復方式，但前提係要有另一道排組相似的DNA俾到佢作參考先能夠運作；816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡbYqXiawQAb
細胞會將外來另一組相似的DNA當作成為藍本，一字不漏咁抄落去受損的位置裡頭。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡan7DAG1W8t
實際應用方面，如果我哋知道位於骨膠原DNA第2047位置的資訊出現了問題，譬如正常人喺嗰個位的字母係C，而病人嗰個位係A，我哋就可以設計一組sgRNA引領Cas9蛋白酶切割附近的位置，然後再將一組第2047位置為C的DNA（Donor)送入去細胞裡頭，細胞就會有機會運用得到HDR機制將病人的DNA第2047位置扮寫成為C，成功進行編輯。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡq3TgQvx6Nx
總括來說，CRISPR技術就係藉助sgRNA及Cas9兩者的幫助在特定位置的DNA進行切割，然後再利用人體自身的修復機制（NHEJ/HDR)進行基因編輯。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡulvQoBWRwJ
就咁睇落好似好方便咁，但喺真實應用方面，科學家現時正面臨至少兩種極為困擾的問題。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡ4W0kqOMORl
1.sgRNA以及Cas9有一定的機會誤切不相關的DNA，有機率影響得到一啲對生命運行方面上極之為重要的DNA。816Please respect copyright.ＰＥＮＡＮＡpS3f5S1fnG
2.現今暫時尚未有方法可以導致HDR機制100%的運行，而且普遍細胞傾向選取NHEJ機制修復DNA，所以利用CRISPR技術並不能夠保證寫包單可以精準修改DNA。
ns 15.158.61.48da2
