2020年10月底7日，瑞典皇家科学院已不得不将2020年诺贝尔化学奖授予丹麦维克多·普朗克病原学学术研究组的Emmanuelle Charpentier指导教授以及新泽西州加州所大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna指导教授，以表彰她们在遗传学编辑领域的重大贡献。
关于两位研究小组
Emmanuelle Charpentier，1968年出生于法国奥尔维河畔尤维斯。1995年得到布鲁塞尔病菌学术研究组指导教授学位，现在为维克多·普朗克病原学学术研究组主任。Jennifer A.Doudna，1964年生于新泽西州华盛顿区外。指导教授1989年中学毕业于新泽西州波士顿普林斯顿所大学药学院。新泽西州加州所大学伯克利分校教授，霍华德·阿姆斯特朗药学学术研究组学术研究员。
2002年， Emmanuelle Charpentier在维也纳所大学设立自己的学术研究该小组时，她专注于对生物造成了最大影响的流感病毒之一：湿疹链球菌。每年，湿疹链球菌染病数以百万计的人，类似症状之外扁桃体炎和脓疱在内，一般而言容易治愈。但是，它也确实摧毁体内的软组织，并且导致危及肉体的败血症的频发。为了愈来愈好地了解湿疹链球菌，Charpentier决心彻底学术研究这种生物体的遗传学是如何完成调节的。这项不得不带入了遗传学编辑电子技术的起点。
2006年，Jennifer Doudna指导教授为首的加州所大学伯克利分校学术研究该小组正致力于 “RNA干扰” 成因的学术研究。多年以来，学术科学研究人员一直认为他们已经掌握了RNA的基本系统，但此后突然发掘出了许多新型的小RNA底物，它们最大限度闭环核糖体内都面的遗传学活性。
生物体的古老的“免疫子系统”
Doudna指导教授的合作者，一名细菌学家，无意间向Doudna诉说了一项批在：当学术科学研究人员比较差异极大的生物体以及古生物体的遗传学物质时，他们发掘出其内都面的DNA段落核苷酸保存得极其好。相近的编码一遍又一遍地出现，但是其内都面又有相近的核苷酸。就像在书内都面的每个短语之间段落相近的单词一样。
这些段落核苷酸叫作“成簇的规则间隙的短回文段落核苷酸（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）”，英文为CRISPR。由于CRISPR内都面独特的非段落的核苷酸似乎与各种病毒染病的遗传学密码正因如此，因此学术人类学家们认为这是生物体的古老免疫子系统的一部分，可以保护生物体和古生物体免受病毒染病危害。如果生物体成功地顽强抵抗了病毒染病染病，它会将一部分病毒染病的遗传学密码掺入到其遗传学内都面，作为对染病的记忆。
虽然还从未人知道其内都面的底物系统，但当前的基本假设是：生物体通过RNA干扰的系统降至内都面和病毒染病的最终目标。
适合于的底物系统图谱
如果生物体被证明确实发挥作用古老的免疫子系统，那么则会带入科学界很重要的发掘出，为此Doudna指导教授的想像力开始生起，并且开始学习有关CRISPR子系统的一切科学。
事实证明，除CRISPR核苷酸外，生物体内部还发挥作用一种被叫作CRISPR涉及，英文为cas的独有遗传学。Doudna指导教授发掘出这些遗传学与编码除此以外用做解链和整块DNA的核糖体的遗传学极其相似。那么Cas蛋白有否具备相近的系统，它们能否整块病毒染病DNA就带入了重新问题。
几年后，Doudna指导教授为首的学术研究该小组成功地揭示了几种相近的Cas蛋白的系统。同时，该子系统也陆续被其它学术研究该小组发掘出。生物体的免疫子系统可以作出极其相近的基本上。下图展览了相近特性的 CRISPR / Cas子系统管理工作系统。Doudna指导教授所学术研究的CRISPR / Cas子系统属于1类；这是一个适合于的系统，只能许多相近的Cas蛋白来除去病毒染病。第2类子系统极其简单，因为它们只能的核糖体愈来愈极多。在世界的另一边， Emmanuelle Charpentier指导教授没多久遇到了这样的子系统。
CRISPR子系统的难题
Emmanuelle Charpentier早期居住在维也纳，但在2009年，她旅居到瑞典东部的Umeå所大学，拥有良好的学术研究机会。很多人建议她不必偏远的地方，但是她认为Umeå所大学当地漫长而恶魔的冬天让她有长期的平静生活习惯，这对于开展科学学术研究是十分重要的。
在病原细菌学术研究管理工作的同时，Charpentier对参与遗传学调节的小RNA底物有兴趣。通过与慕尼黑的学术科学研究人员合作，Charpentier等人湿疹链球菌内部的小RNA完成了整合。这种生物体内都面大量发挥作用的小RNA底物之一在此后来并未被报道，并且其遗传学密码极其相对于于遗传学内都面的CRISPR核苷酸。
通过仔细分析它们的遗传学密码，Charpentier发掘出这一新型的小RNA底物的一部分与CRISPR遗传学内都面的段落核苷酸发挥作用部分匹配。
虽然在此后来Charpentier从未沾染过CRISPR子系统。但她的学术研究该小组通过一系列彻底的细菌学探测管理工作，对湿疹链球菌内都面的CRISPR子系统完成整合。根据现在的学术研究，推断该子系统属于2类，即仅均需一个Cas蛋白Cas9即可降至靶向硫化病毒染病DNA的最终目标。Charpentier的学术研究同时表明，相符的RNA底物（叫作反式激活的crisp RNA（tracrRNA））对于CRISPR的系统付诸具备历史性的意义。它可以帮助遗传学内都面的CRISPR核苷酸转录产生的长RNA底物精制为成熟的，具备活性的基本上。
经过深入而有针对性的试验中后， Charpentier指导教授在2011年3月底发表了其关于tracrRNA的发掘出。尽管她在细菌学总体拥有多年经验，但是在独自学术研究CRISPR-Cas9子系统总体，她决心与愈来愈加各个领域的研究小组合作。Jennifer Doudna指导教授因此带入了自然的选择。Charpentier被推荐加入在多明尼加举行的一次全体会议时，两位研究小组完成了一次历史性的会面。
多明尼加的舞厅内都的会谈扭转了“肉体”
全体会议的第二天，她们经合作者引介在一家舞厅见面。第二天， Charpentier推荐Doudna指导教授等人在多明尼加的新城区游玩，要来深入交流彼此的学术研究。Charpentier想知道Doudna有否对这一合作有兴趣，有否想学术研究湿疹链球菌的遗传学编辑子系统。
Jennifer Doudna已对很有兴趣，他们和他们的合作者们通过数字全体会议为该项目规章了计划。他们臆测生物体只能CRISPR-RNA来标记病毒染病的DNA核苷酸，而Cas9则是最后切断DNA底物的钉。但是，当他们在体外完成测试时，却从未赢取预期的结果。
经过大量的头脑风暴和大量挫败的试验中后来，学术科学研究人员终于将tracrRNA掺入到他们的子系统内都面。在此后来，他们认为只有在将CRISPR-RNA整块成其活性基本上时才只能tracrRNA（图2）。当Cas9得到tracrRNA时，每个人都在等待的结果终于频发了：DNA底物被整块成两部分。
划时代的试验中
学术科学研究人员不得不尝试对“遗传学钉”完成简化。并用他们对tracr-RNA和CRISPR-RNA的新见解，他们成功地将两者融合为一个底物，并将其起名为“Guide RNA”。适用这种遗传学钉的简化原版，他们完成了一项划时代的试验中：有否可以操纵这种遗传学方法，以便在随意后方整块DNA。
到此时，学术科学研究人员知道他们已经十分相对于最终目标。他们从Doudna指导教授的试验中室的冰箱内都面得到了一个遗传学，并选择了五个可以整块的手部。然后，他们扭转钉的CRISPR部分，以使其编码与要完成整块的手部的核苷酸正因如此。试验中， DNA底物并不需要在正确的后方被整块。
遗传学钉扭转了生物电子技术
在Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna在2012年发掘出CRISPR / Cas9遗传学钉后不久，其它几个学术研究该小组证明该方法可用做省略人体内和生物核糖体的遗传学，从而导致其爆炸性的发展。在此后来，扭转核糖体，植物学或生物体内都面的遗传学是一项极其耗时，有时甚至是不确实的完成的管理工作。适用CRISPR遗传学编辑方法，学术科学研究人员原则上可以在他们想要的任何遗传学内都面完成整块。此后，很容易并用核糖体的天然子系统对DNA完成翻修，从而付诸遗传学的“重定义”。
由于这种遗传学方法极其易于适用，因此在基础学术研究内都面赢取了广泛的应用。例如它可以用做扭转核糖体和试验中哺乳动物的DNA，以了解相近遗传学如何起作用和相互作用。
遗传学钉也已带入植物学育种的标准方法。学术科学研究人员那时候用来省略植物学遗传学的新方法通常只能掺入抗生素抗性遗传学。栽植农小麦时，发挥作用这种抗药性渗入到四周细菌的危险性。由于有了遗传学钉，学术科学研究人员不再只能适用这些新新方法，而是可以对遗传学完成极其有用的省略。他们编辑了使水稻从土层吸取重金属的遗传学，从而改良了水稻，使镉和砷含量比降低。学术科学研究人员还研发出了并不需要在暖和的气候下愈来愈好地顽强抵抗干旱，顽强抵抗昆虫和害虫的小麦。
在药学上，遗传学钉为癌症的新免疫疗法得出结论了重大贡献，正在完成使乐意的试验-疗法遗传学性结核病。学术科学研究人员已经在完成临床试验，以学术研究他们有否可以适用CRISPR / Cas9来疗法镰状核糖体性贫血和β地内都面海贫血等血液结核病以及遗传学性麻风病。
他们还在研发翻修大脑和肌肉组织等大型器官内都面遗传学的新方法。哺乳动物试验中表明，经过独有设计的病毒染病可以将遗传学钉传递给所均需的核糖体，从而疗法首当其冲病症的模型，例如肌肉组织营养不良，脑部性肌肉组织流失和亨廷顿舞蹈病。但是，该电子技术只能进一步现代化，才能在人体上完成测试。
“遗传学钉”的力量只能监管
除了其所有灵活性之外，遗传学钉也确实发挥作用被滥用的危险性。例如，该方法可用做创建转遗传学胚胎。但是，多年来，有操纵遗传学工程应用的法令和法令法规，其内都面之外禁止以允许遗传学扭转的方式修改生物遗传学。另外，涉及人畜的试验中必须在完成委员会之前完成审查和首肯。
可以认同的是：这些遗传学钉影响着我们一个人。我们将导致重新道德问题，但是这种新方法确实最大限度应付生物现在导致的许多挑战。通过Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna的批在，生物电子技术成功转回了一个新时代。当我们具备了在此后来鲜少拥有过的强大能力后，将在未来探索生物电子技术“早先”时得出结论愈来愈多毫无疑问的发掘出。（生物谷 Bioon.com）
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