東北網4月21日訊(記者 欒微) 提起“編輯”一詞，很多人都不陌生，枯燥的文字圖片，簡單修改一下就可以煥發生機。那麼對於人類遺傳物質DNA能不能也這麼操作，通過“編輯”讓那些帶有遺傳缺陷的基因煥發生機，或者修改替換掉那些進入人體細胞內的病毒基因片段呢？哈工大生命學院黃志偉教授帶領的課題組今日凌晨面向全球首次揭示了CRISPR-Cpf1識別crRNA以及剪切pre-crRNA的機制。簡單的說，就是對DNA中不好的東西進行“編輯”，修改或替換掉帶有遺傳缺陷的基因和病毒基因片段，使人類的遺傳疾病越來越少。這一研究將人類通過基因工程手段戰勝癌癥和艾滋病等重大疾病這一構想向前推進了一大步。

　　21日凌晨，哈工大生命學院黃志偉教授課題組在《自然》(《Nature》)雜志上在線發表了題目為《CRISPR-Cpf1結合crRNA的復合物晶體結構》的研究論文。黃志偉教授此次通過結構生物學和生化研究手段揭示了CRISPHpfl系統的關鍵工作機制。一連串的英文對於普通人很難理解，為此黃志偉教授對這一研究成果做了形象的比喻：大家都知道導彈的殺傷力強，但它是如何工作的？怎麼能精准執行任務？這好比黃志偉教授研究的課題。黃志偉介紹，在2015年9月，美國哈佛大學的張鋒教授公布了全新基因編輯系統CRISPR-Cpf1研究成果，他們的工作就是將CRISPR-Cpf1這種“導彈”進行拆解，研究其組成機制並了解其如何發揮作用。黃志偉和他的課題組通過三個月的研究完成了這一任務。

　　那了解這一工作機制能給人類帶來什麼好處呢？據黃志偉教授介紹，這一機制的發現及應用將進一步造福人類。比如有些人吃雞蛋過敏，這是因為雞蛋裡帶有使該類人群過敏的蛋白質，利用基因編輯工具將此類基因剪切掉後，就完全可以避免過敏。再比如，蘑菇放一段時間後會褐變，將蘑菇發生褐變的基因剪切掉後，蘑菇放很長時間都不會褐變，始終白白淨淨的。“這一研究成果在人類遺傳中將提供巨大的貢獻”，黃志偉介紹，假如母體自身有癌癥或是其他遺傳性疾病，那麼其孕育的胎兒就可能先天性攜帶這些病毒DNA，CRISPR-Cpf1能識別出DNA並直接將這些“壞分子”剪切掉，只留下有利於優化人種的DNA，也就是對DNA特定基因進行精准的“手術”。該機制將人類通過基因工程手段戰勝癌癥和艾滋病等重大疾病這一構想向前推進了一大步。目前黃志偉教授主要在進行抗艾滋病的研究，將病毒受體基因剪除，如果成功，人體就可能不會再感染艾滋病。同理，利用該技術，攻克遺傳性疾病及癌癥也成為可能。

　　據了解，黃志偉教授是哈工大2012年從哈佛大學引進的海外人纔，是國家優秀青年基金及黑龍江省傑出青年基金獲得者，也是哈工大青年科學家工作室首席教授。早在2014年1月，黃志偉教授就在《自然》雜志發表了關於艾滋病病毒毒力因子?f結構的研究成果，為艾滋病病毒的靶向藥物設計以及最終攻克艾滋病打開了一扇新的窗戶。此次CRISPR-Cpf1識別crRNA以及剪切pre-crRNA機制的研究開始於2015年10月，今年2月2日，黃教授向《自然》雜志投稿，很快便收到了回復，這也是迄今為止他在《自然》雜志上發表論文最快的一次。黃教授為該論文的通訊作者，該課題組的碩士研究生董德、大四本科生任寬和博士生邱小林3位同學為該論文的並列第一作者。這也是哈工大本科生第一次在該頂級期刊參與發表研究論文。

　　小貼士一：《自然》雜志(《Nature》)是世界上歷史悠久的、最有名望的科學雜志之一，首版於1869年11月4日。與當今大多數科學雜志專一於一個特殊的領域不同，《自然》是少數依然發表來自多個科學領域的一手研究論文的雜志。在許多科學研究領域中，最重要、最前沿的研究結果都是以短訊的形式發表在《自然》上的。

　　小貼士二：CRISPR是生命進化歷史上，細菌和病毒進行斗爭產生的免疫武器，簡單說就是利用這個系統，細菌可以不動聲色地把病毒基因從自己的染色體上切除，這是細菌特有的免疫系統。