加拿大科学家通过逐个关闭18000个基因（占人类基因组的90%）发现，超过1500个核心基因是人类必需的。这一发现为达成生物医学研究的长期目标——精确定位基因组中每一个基因的作用奠定了基础。

核心基因有啥用

定位每个基因的功能

基因是具有遗传效应的DNA片段，支持着生命的基本构造和性能。12年前，科学家对人类基因组进行测序并编制出含有20000个基因的基因图谱。尽管这是一个重大成就，但科学家至今仍未搞清每个基因的功能，或者哪些基因出错会导致人类生病。

多伦多大学分子遗传学系贾森·莫法特教授领导的研究团队，通过利用最新的基因编辑技术CRISPR开展研究后发现，人类基因中大约有10%是细胞生存所必需的。通过关闭5个不同肿瘤细胞系（脑癌、视网膜肿瘤、卵巢癌和两种结直肠癌细胞）中的基因发现，每种肿瘤依赖于一组独特的基因，可通过特定药物进行靶向。这一发现为制定出只针对肿瘤细胞，同时又使周围健康组织免受损伤的新疗法带来了希望。

怎样杀死癌细胞

关闭特定基因组合

此项研究成果表明，大部分人体基因在细胞中发挥着更为微妙的作用，将其关闭并不能杀死细胞。但是，如果两个或两个以上的基因同时发生突变，或者细胞处于环境压力下，细胞就开始死亡。因为不同的癌症有不同的基因突变，其往往依赖于不同的基因组合保持生存。莫法特研究小组最终分别测绘出5种测试癌症的基因图谱，每种基因图谱对不同的药物具有易感性。

研究团队表示，他们将在短期内绘制出癌症功能图谱，该图谱会将药物靶点和DNA序列变异联结在一起。测试结果表明，广泛使用的糖尿病药物二甲双胍可成功杀死脑肿瘤和其中一种结肠癌中的细胞，但对其他测试癌症无效；抗生素氯霉素和利奈唑胺对另一种结肠癌有效，但对脑癌或其他癌症不起作用。这些数据说明了新方法在更精确地治疗不同癌症方面的临床潜力，并已展现出其在个性化医疗方面的价值。

链接>>> 基因“魔剪”CRISPR

为了搞清楚每个基因的功能，科学家们意识到必须要逐个去关闭整个基因组中的基因，以确定细胞中哪些过程会出现错误。但人类有20000个基因，要完成这一工程，可以利用的工具不是不准确就是太慢。

基因编辑技术CRISPR的出现使得快速及高精度关闭基因变为可能。CRISPR指的是“规律成簇的间隔短回文重复”，是在大多数细菌和古细菌中发现的一种天然免疫系统，其相关（Cas）核酸酶为特定DNA序列切割提供了特异性。它的原理是利用酶，把一段作为引导工具的小RNA切入DNA，就能在此处切断或做其他改变。莫法特教授的研究团队就是利用CRISPR使某个基因不能转录、翻译形成蛋白质，从而使其处于关闭状态。

CRISPR不仅能关闭基因，还能促使基因组序列发生快速突变或替换。如今，许多科研团队利用CRISPR来删除、添加、激活或抑制人体、老鼠、细菌、果蝇和农作物细胞中的目标基因。最近，美国约翰·霍普金斯大学医学院的科学家证明，这一系统还能精确有效地改变人类的干细胞。