无外源DNA,基因组编辑能绕开转基因法规吗?

2015-11-04 | 作者: 杨宁 | 标签: 基因组编辑


这些莴苣试管苗的基因组早就用CRISPR/Cas9技术编辑过了,但它不含外源DNA。
 
基因农业网(杨宁)编译:《自然》杂志于2015年10月19日发表报道称,对基因组编辑的农作物,升级版的CRISPR技术可能会绕过生物安全法的审查。不过对于保守的欧盟来说,即使他们没有外源DNA,人们还是可以将这类植物定性为基因改造生物的。全文如下:
 
韩国研究者称:这种革命性的基因组编辑技术的改进可能会回避国家生物安全法。
 
植物学家早就对这种广受欢迎的CRISPR/Cas9技术做了相关研究,它采用了一种被称为Cas9生化酶,由双链RNA引导,能够精确地在基因组中切除DNA片段。例如,它能使小麦和稻谷里的某些特定基因失去作用。研究者希望能够据此研制出抗病作物。
 
但是这个过程会引发少量的外源DNA进入植物基因组。首尔国立大学的遗传学家金真洙(Jin-Soo Kim)认为:一些权力机关,例如欧盟,有能力把这类植物定性为基因改造生物,这会引起监察机构对是否接受这种技术合法性的争议。
 
金教授和他的团队改进了这种技术,这样可以在不引进外源DNA的前提下切除某些特定的植物基因,从而创造新植物。他和他的助手认为:“这样能够让这种技术免于受到当前相关法规的制约。”
 
金教授说道:“就科学性而言,我们只不过采用了在基因组编辑领域里另一种改进。然而,就法规和公众接受性来说,我们的方式却很可能是开创性的。”
 
无DNA的CRISPR
 
传统上,研究者首先通过输入与编码生成Cas9酶的DNA序列,从而使植物中的CRISPR/Cas9系统开始工作。这种基因附着在质粒上,质粒是一个封闭环形DNA,它常常由农杆菌介导进入植物体内。因此,农杆菌DNA有可能融入在植物本身的基因组里。即使不用农杆菌引入质粒,编码cas9的基因片段本身也可能会被整合到植物体内的基因组里。
 
为了解决这个问题,金教授和他的团队成功避免了基因穿梭。他们提出了一个方法:在植物体外合成Cas9酶和和它一起工作的牵引RNA序列,然后用溶剂把产生的蛋白质复合体引入植物体内。他们认为,这种技术能有效敲除烟草植物、稻谷、莴苣以及拟南芥等植物体内的目标基因。并且,他们把这项研究结果发表在了(Nature Biotechnology)《自然生物技术》上。
 
日本札幌市北海道大学的生物伦理学家石井铁屋(Tetsuya Ishii )围绕植物基因工程的立法框架做了广泛的研究,他说:“我认为,这项研究结果对于植物科学而言是一项里程碑式的巨大突破。”
 
金教授希望能够采用这种技术来编辑香蕉——这种农作物中最受欢迎的栽培变种,属于卡文迪斯种类,它正在遭受一种毁灭性的的土壤真菌,可能会面临灭绝的危险。举个例子:不需要任何其他辅助性的东西,我们可以采用编辑基因组的方法来消除这种真菌借以入侵细胞的受体,金教授认为这无需将产生的香蕉定性为基因改造生物。
 
避开法规
 
近年来,其他科学家也已经用不同的基因组修饰技术得到了类似的结论。杰弗里·沃特(Jeffrey Wolt)是一名专注于植物生物技术的风险分析专家,就职于埃姆斯市爱荷华州立大学。他指出:一些研究者已经将TALENs 蛋白复合物直接引入到植物体内。例如,有些研究者已经使用纳米微粒来引入不同的基因组编辑蛋白质。在他看来,对那些已经有多年研究经验的植物育种学家而言,金教授的论文只不过是一种更加有用的工具罢了——虽然很多研究者认为CRISP技术相比其他的工具来说成本更低而且易于操作。
 
德国哈雷·维滕贝格·马丁·路德大学的植物遗传学者延斯·博赫(Jens Boch)曾致力于TALEN技术的发展。他觉得变通方法来避免使用农杆菌是没有必要的。博赫认为,植物发生有性繁殖时,它们的基因会再合成,因此会产生一些不带有令人厌恶的细菌DNA的后代,而产生的这类无农杆菌DNA的作物将会平息监管机构的一系列责难。“农杆菌侵染的方法很容易应用,让你欲罢不能,因此它完全可以成为我们的选择之一”,他说,“我不觉得植物育种学家会采用金教授的方法”。不过金教授指出,某些植物例如香蕉没有有性繁殖,因此如果基因组里有土壤杆菌DNA的话是很难消除的。
 
我们尚不清楚监管机关对CRISPR修饰过的植物持何种态度。欧洲委员会正在对这种最新技术的相关法规进行争论。我们可以想象的到,即使他们没有外源DNA,人们还是可以将这类植物定性为基因改造生物的。
 
在美国,当前采用农杆菌来编辑植物的技术很容易引起动植物卫生检查处监管机关的关注,而用其他方式编辑的植物却已经绕过了法规这一关。但是法律也是可变通的:在今年6月,白宫就接受了一个多年的倡议—对有关农业生物技术的联邦法规进行审查。
 
倘若针对CRISPR修饰植物的监管很严格的话,博赫认为:金教授提出的方法是一种很好的方式,它可能会有助于绕开一些批评家的过激言论。
 
原文链接:http://www.nature.com/news/crispr-tweak-may-help-gene-edited-crops-bypass-biosafety-regulation-1.18590
 

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来源:基因农业网

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