作者:凿砚
“虚拟基因芯片!”
一声令下,一道光芒闪过,实验室里出现了一块巨大的玻璃板。在这块玻璃板上,密密麻麻的集成了无数个基因探针阵列。
这就是一块基因芯片。
只要有理论依据,虚拟实验室就能虚拟出成品来。
在基因芯片的基础上,再搭配光缆电缆,控制台,电脑,电子显微镜,显示器等设备,就能虚拟组合成一个试验台。
片刻之后,各种组件自动搭配,组建出了一台巨大的基因检测试验台。
然后,陆离就可以进行基因表达检测了。
人类目前已经确认基因表达信息的基因有十万个,但是……在三十亿的基数下,十万完全可以忽略不计了。
虚拟实验室还有一个优势,那就是,只要想一下,什么样的实验材料都能弄出来。
于是……陆离虚拟出三十亿个分别缺失了某一个碱基对的细胞。
把这些细胞安装在溶液罐里,启动基因检测试验台,让这些缺失碱基对的细胞,源源不断的流入基因芯片,不停的循环,不停的比对。
显示屏上,各种数据如同瀑布一般翻涌,基因表达检测正在不断的进行。
溶液罐里的溶液不断流过基因芯片,又源源不断的回收,循环运转,永不停歇。
这就轻松多了!
只要等着检测完成,得出最终结果就行。
陆离长长的吐了一口气,丢开了基因检测这个数量庞大得无法想像的重复劳动,开始研究更有趣的基因标靶技术。
目前,在基因编辑技术中,如何准确定位,如何使剪切蛋白准确的切到所需的位置,这仍然是一个靠运气的事。
如果能解读出人体DNA链条中的所有基因,确认每一对碱基对的基因表达信息,那么……准确的切中所需的基因片段,就很重要了。
如果能一次就切中位置,能百发百中,不会脱靶,无疑会使得基因编辑技术的效率成千上万倍的提高。
现有的基因编辑技术,基因定位全靠转录酶。
转录酶相当于一台雷达。转录了目标基因之后,转录酶获得目标信息特征,然后在基因链上进行扫描搜索,比对目标。
找准目标之后,跟剪切蛋白结合在一起的转录酶,就会驱使剪切蛋白贴合基因链,对目标基因进行剪切操作。
理论上,这个原理是完全正确的。只不过……“雷达”的功效比较差,经常找不到目标,甚至找错了目标。
现在,陆离要做的就是,如何提高雷达的搜索能力。
但是……很难搞啊!
转录酶就是一个很简单的蛋白分子,“硬件设备”上完全没有更新换代的可能性。
硬件上动不了手脚,唯一的办法就只能更新软件,提高分辨能力。
要提高转录酶的分辨能力,就必须掌握基因链上的所有基因信息。
好吧,又回到了原点。
还是只能先做基因表达检测,先确定三十亿个碱基对的基因表达信息再说。
从事基因方面的科研,完全取决于人类对基因的了解有多少!
前路漫漫啊!
第三百六十二章 陆离,引领时代的男人
自从虚拟出基因芯片之后,实验进度明显加快。
基因表达信息的检测,就跟做拼图差不多。一开始的难度很大,随着辨识的基因片段越来越多,速度就会越来越快。
看到虚拟实验室里的实验进度,陆离微微点了点头。按照现在的进程,几年之内应该就能完成人体基因图谱。
基因检测在不断进行,基因标靶技术却一筹莫展。
没有完成人体基因图谱之前,想要从软件上,也就是信息准确性上来提高基因定位,难度真的很大。
或许……我的思路有问题。
既然转录酶的能力不行,那就换个能力行的上来啊!
念头转到这里,陆离豁然开朗。
转录激活因子,样效应子(TALEs),在人类细胞中的基因靶向特异性,并非不可替代!
肯定还存在其他未能发现的“酶”,可以替代转录酶的功能。
于是,陆离开始研究各种细胞、细菌和病毒。
动物细胞、植物细胞、细菌,甚至是病毒,分析细胞结构,寻找具有基因靶向特异性的酶。
这个过程很不顺利。
要在各种各样的蛋白分子中寻找具有靶向特异性的酶,完全就是碰运气。
时间一天天过去,具有靶向特异性的酶仍然未能发现。
刘沁仍然来到了覆旦。跟现实中一样,刘沁成为了覆旦经济学院副教授。
只不过……跟现实不同的地方在于,刘沁加入覆旦之前,接受了严格而细致的政审。
因为刘沁在哈佛读博的时候,人际关系比较单纯,没有可疑的社会关系。而且刘爸爸的生意也立足国内,根本没有国外资产,更没有跟国外有生意来往。
所以……刘沁的政审没有问题。
当刘沁把政审的消息告诉陆离的时候,陆离满脸无奈。原来我现在跟人谈恋爱,还需要经过国家审查才行。
刘沁的到来,让陆离的周末时间丰富多彩起来,不再每个周末都扎进实验室了。
何教授对此十分欣慰。科学家也是人,不能把自己当成机器。说不定爱情的来临,更能激发灵感。
这话……竟然是真的!
在刘沁加入覆旦之后的第二个月,陆离的研究终于取得了关键性的突破。
他找到了另一种具有靶向特异性的酶——切口酶!
在Ⅱ型限制酶中,还有一类特殊的类型,该酶只切割双链DNA中的一条链,造成一个切口,这类限制酶就是切口酶。
从功能上分析,转录酶是大范围搜索雷达,切口酶就是火控雷达。
在定位准确性上来说,切口酶确实很精确,几乎百发百中,问题是……没有大范围搜索雷达,火控雷达很难找到目标。
既然如此……那就把两者结合起来。
于是,陆离开始做实验。
制备剪切蛋白,制备转录酶,制备切口酶,然后将三者有机结合起来,形成一个全新的基因编辑工具。
接下来,陆离在转录酶上录入向导RNA,确定目标基因特性。再用基因枪将全新的基因编辑工具,注入所需编辑的细胞之中。
在电子显微镜下,转录酶上的向导RNA开始在基因链上搜寻目标,向导RNA与目标基因进行匹配,初步锁定目标的大致方位。
随即,剪切蛋白开始向目标方位移动。
当剪切蛋白移动到目标所在的方位时,切口酶火控雷达开机,瞬间标定了准确目标,锁定标靶!
下一个瞬间,剪切蛋白移动到标靶位置,开始与基因链融合,螺旋形基因链解开,拉平。
然后……仿佛“咔嚓”一声,剪切蛋白准确的切开了标定的位置。
开门红!第一实验成功!
随后,陆离又重复了上百次同样的实验,每一次的实验结果,全都是百分之百,没有丝毫误差!
成功了!
扫描雷达和火控雷达的结合,让陆离创造了一个全新的基因编辑工具。
基因标靶技术取得革命性突破!
从此之后,人类的基因编辑技术,迈上了新的台阶。
全新的基因编辑工具,可以准确的锁定目标,准确的剪切所需的基因片段,再也不需要碰运气了。
陆离关闭虚拟实验室,脸上浮起了一抹灿烂的微笑。
基因技术,又取得了重大突破!
回到书房,陆离坐在电脑桌前,开始编写论文。
“基因标靶技术,一种全新的基因编辑工具。”
在论文中,陆离以缜密的逻辑,严谨的表述和详实的实验数据,描述了一种全新的基因编辑工具。
在原有的剪切蛋白+转录酶的基因编辑技术上,创造性的加入了切口酶“火控雷达”,使得这种全新的基因编辑技术,具有极高的基因靶向准确率,基因编辑效率成千上万倍的提升。
写完论文,打印出来,陆离拿着论文资料走出了办公室。
“老师,我写了一篇新的论文,你看一下。”
来到何教授的办公室,陆离将手中的论文资料递了过去。
“新论文?你……又出成果了?”
何教授心头暗暗感叹了一句“恐怖如斯”,伸手接过了陆离递过来的论文。
“基因标靶技术?全新的基因编辑工具?”
看到论文标题,何教授就吸了一口冷气,呃……空调里吹出来的冷气!
陆离竟然弄出来一种全新的基因编辑工具?
按捺住心头的震撼,何教授埋头看向了手中的论文资料。
认真细致的读了一遍,何教授从论文表述中,已经清楚的看到,一种效率更高,准确性更强的基因编辑技术,正式诞生了。
有了这种全新的基因编辑工具,人类的基因编辑技术,已经迈上了新的台阶。
陆离……果然是个天才啊!
先是弄出了全新的抗癌技术,现在又弄出来一个全新的基因编辑工具。
国有栋梁,社稷之福!
陆离……必将引领未来!
抬眼看向身前的陆离,何教授按捺住心头的激动,朝陆离说道:“走!我们做一次验证。”
“好的!”
说着,两人一起走出办公室,来到了实验室里。
在实验室里,陆离再一次重复了虚拟实验室中的实验过程,一连进行了一百次基因编辑实验。
成功率100%,准确率100%。
“太惊人了!太惊人了!”
何教授拿起实验室的验证数据,手都在发抖,“基因编辑效率成千上万倍的提高。这是革命性的重大突破!”
陆离满脸微笑。
“这篇论文……”
何教授抬眼看向陆离,认真的说道:“删除具体实验步骤,删除详细实验数据,只做理论表述,修改一下,发到国际顶级学术期刊‘自然’期刊上去。”
说着,何教授又看了看手中这份论文,又说:“你现在这份论文,我提交到中科院,作为内部文献。”
“好的!”
对于何教授这种“留一手”的做法,陆离十分认同。
科学没有国界,但是科学家是有国籍的!
我们自己掌握最新的技术成果,至于别人……给个方向给你们,自己研究去吧!
随后,陆离重新修改论文,写了一篇方向性,理论性的论文。只不过……在论文的最后,陆离把实验室的验证结论附了上去。
向“自然”期刊投稿之后,陆离又在学术网上,把自己的这篇论文挂了上去。
……
太平洋对岸。
米利坚基因研究所里,科研人员正在紧张而忙碌的工作着。