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    無外源DNA,基因組編輯能繞開轉基因法規嗎?

    2015-11-04 18:54 | 作者: 楊寧 | 標簽: 基因組編輯


    這些萵苣試管苗的基因組早就用CRISPR/Cas9技術編輯過了,但它不含外源DNA。
     
    基因農業網(楊寧)編譯:《自然》雜志于2015年10月19日發表報道稱,對基因組編輯的農作物,升級版的CRISPR技術可能會繞過生物安全法的審查。不過對于保守的歐盟來說,即使他們沒有外源DNA,人們還是可以將這類植物定性為基因改造生物的。全文如下:
     
    韓國研究者稱:這種革命性的基因組編輯技術的改進可能會回避國家生物安全法。
     
    植物學家早就對這種廣受歡迎的CRISPR/Cas9技術做了相關研究,它采用了一種被稱為Cas9生化酶,由雙鏈RNA引導,能夠精確地在基因組中切除DNA片段。例如,它能使小麥和稻谷里的某些特定基因失去作用。研究者希望能夠據此研制出抗病作物。
     
    但是這個過程會引發少量的外源DNA進入植物基因組。首爾國立大學的遺傳學家金真洙(Jin-Soo Kim)認為:一些權力機關,例如歐盟,有能力把這類植物定性為基因改造生物,這會引起監察機構對是否接受這種技術合法性的爭議。
     
    金教授和他的團隊改進了這種技術,這樣可以在不引進外源DNA的前提下切除某些特定的植物基因,從而創造新植物。他和他的助手認為:“這樣能夠讓這種技術免于受到當前相關法規的制約。”
     
    金教授說道:“就科學性而言,我們只不過采用了在基因組編輯領域里另一種改進。然而,就法規和公眾接受性來說,我們的方式卻很可能是開創性的。”
     
    無DNA的CRISPR
     
    傳統上,研究者首先通過輸入與編碼生成Cas9酶的DNA序列,從而使植物中的CRISPR/Cas9系統開始工作。這種基因附著在質粒上,質粒是一個封閉環形DNA,它常常由農桿菌介導進入植物體內。因此,農桿菌DNA有可能融入在植物本身的基因組里。即使不用農桿菌引入質粒,編碼cas9的基因片段本身也可能會被整合到植物體內的基因組里。
     
    為了解決這個問題,金教授和他的團隊成功避免了基因穿梭。他們提出了一個方法:在植物體外合成Cas9酶和和它一起工作的牽引RNA序列,然后用溶劑把產生的蛋白質復合體引入植物體內。他們認為,這種技術能有效敲除煙草植物、稻谷、萵苣以及擬南芥等植物體內的目標基因。并且,他們把這項研究結果發表在了(Nature Biotechnology)《自然生物技術》上。
     
    日本札幌市北海道大學的生物倫理學家石井鐵屋(Tetsuya Ishii )圍繞植物基因工程的立法框架做了廣泛的研究,他說:“我認為,這項研究結果對于植物科學而言是一項里程碑式的巨大突破。”
     
    金教授希望能夠采用這種技術來編輯香蕉——這種農作物中最受歡迎的栽培變種,屬于卡文迪斯種類,它正在遭受一種毀滅性的的土壤真菌,可能會面臨滅絕的危險。舉個例子:不需要任何其他輔助性的東西,我們可以采用編輯基因組的方法來消除這種真菌借以入侵細胞的受體,金教授認為這無需將產生的香蕉定性為基因改造生物。
     
    避開法規
     
    近年來,其他科學家也已經用不同的基因組修飾技術得到了類似的結論。杰弗里·沃特(Jeffrey Wolt)是一名專注于植物生物技術的風險分析專家,就職于埃姆斯市愛荷華州立大學。他指出:一些研究者已經將TALENs 蛋白復合物直接引入到植物體內。例如,有些研究者已經使用納米微粒來引入不同的基因組編輯蛋白質。在他看來,對那些已經有多年研究經驗的植物育種學家而言,金教授的論文只不過是一種更加有用的工具罷了——雖然很多研究者認為CRISP技術相比其他的工具來說成本更低而且易于操作。
     
    德國哈雷·維滕貝格·馬丁·路德大學的植物遺傳學者延斯·博赫(Jens Boch)曾致力于TALEN技術的發展。他覺得變通方法來避免使用農桿菌是沒有必要的。博赫認為,植物發生有性繁殖時,它們的基因會再合成,因此會產生一些不帶有令人厭惡的細菌DNA的后代,而產生的這類無農桿菌DNA的作物將會平息監管機構的一系列責難。“農桿菌侵染的方法很容易應用,讓你欲罷不能,因此它完全可以成為我們的選擇之一”,他說,“我不覺得植物育種學家會采用金教授的方法”。不過金教授指出,某些植物例如香蕉沒有有性繁殖,因此如果基因組里有土壤桿菌DNA的話是很難消除的。
     
    我們尚不清楚監管機關對CRISPR修飾過的植物持何種態度。歐洲委員會正在對這種最新技術的相關法規進行爭論。我們可以想象的到,即使他們沒有外源DNA,人們還是可以將這類植物定性為基因改造生物的。
     
    在美國,當前采用農桿菌來編輯植物的技術很容易引起動植物衛生檢查處監管機關的關注,而用其他方式編輯的植物卻已經繞過了法規這一關。但是法律也是可變通的:在今年6月,白宮就接受了一個多年的倡議—對有關農業生物技術的聯邦法規進行審查。
     
    倘若針對CRISPR修飾植物的監管很嚴格的話,博赫認為:金教授提出的方法是一種很好的方式,它可能會有助于繞開一些批評家的過激言論。
     
    原文鏈接:http://www.nature.com/news/crispr-tweak-may-help-gene-edited-crops-bypass-biosafety-regulation-1.18590
     

    來源:基因農業網

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