【科技前沿】由“婴儿定制”再谈农业转基因

房产        2019-08-14   来源:嘉嘉漫画

 近日关于“基因编辑婴儿”的报道屡见报端,事件是否属实,目前正在调查之中,相信国家相关部门会给予高度重视,并给社会和公众一个合理的解释。小编整理各大媒体的相关报道后发现,争论点除了伦理问题之外最主要的就是基因技术的滥用,从另一个方面反应出人们对于人类基因被篡改从而发生未知事情的恐慌。我们与其花费时间讨论未知的事情,倒不如好好的脑补一下关于基因编辑的知识。

基因编辑

 基因编辑技术,是指对DNA序列进行删除或插入的操作通俗说就是“人们可以依靠基因编辑按照自己的意愿改变生物遗传”。

“基因编辑婴儿”中贺建奎使用了“CRISPR”技术,什么是“CRISPR”技术?CRISPRClustered regularly interspaced short palindromic repeats)是细菌和病毒在进行斗争中细菌对病毒产生的免疫武器。简单讲:病毒进入细菌后,将自己整合到细菌DNA中,依靠细菌繁殖复制自己,从而产生后代。细菌为了清除外来入侵的病毒基因,进化出CRISPR系统,这个系统可以清除整合到自身的病毒基因,从而对病毒产生免疫即抗性。科学家其利用到基因技术中进行基因的编辑。

“CRISPR /Cas”

 Cas基因是CRISPR簇侧翼序列附近的一个多态性家族基因CRISPR区域共同发挥作用目前发现的Cas包括Cas1Cas10等多种类型。Cas基因与CRISPR共同进化,共同构成一个高度保守的系统。CRISPR/Cas9系统是目前研究中最深入的类型迅速成为生命科学最热门的技术。

“CRISPR/Cas9”基因编辑技术的影响

 CRISPR-Cas9广泛应用于农业、科研生物医学等领域,它使得基因编辑从未如此简单又如此强大。当人们掌握了CRISPR-Cas9系统,使得基因删除、修改或插入成为轻而易举的事情。CRISPR打破传统上对于小白鼠果蝇等模式生物的依赖使在更多生物中编辑基因成为可能,而相对于以往基因编辑所用的分子工具,CRISPR-Cas9技术使用起来廉价、迅速、精确且简单,就像计算机之余算盘,机关枪之余长矛。

基因编辑在农业领域的应用

 我们暂且放下“婴儿定制”的话题,来关注一下基因编辑在农业领域的应用,基因编辑应用在农业上也就是我们通常所说的转基因技术。

 1、改善作物品质。科学家利用 CRISPR不断对西红柿基因进行修改和编辑,去除不良基因,整合和编辑优良基因,不断地提高西红柿品质,缩短西红柿成熟周期,让西红柿在中高纬度等寒冷的地方也能尽快成熟。

2.优化作物品种。 CRISPR技术让一些观赏性植物变得更加丰富多彩。通过 CRISPR技术精确控制观赏花卉中色素酶的表达量,从而决定花的颜色,或通过基因改造创造不同颜色及花期,通过转基因技术我们不仅能看到丰富多彩的花卉,更能在不同时节看到美丽的花卉,是不是有些神奇?

 3、解决作物重金属污染问题。袁隆平带领团队利用  CRISPR技术修改掉水稻根部细胞中多个镉吸收相关蛋白的基因表达量,从而降低水稻胚芽中镉离子浓度的目的,筛选出含镉量更少的新一代抗镉超级稻。

4.改善作物生长环境。作物在生长过程中会受到害虫、草害、细菌、病毒等外界不良因素的干扰。研究者利用  CRISPR技术改造出带有“不育不孕”基因的“间谍昆虫”,干扰害虫的繁殖,使作物在生长过程中减少害虫和杀虫剂的危害。 CRISPR技术还可以让植物携带抗性基因而不是通过外用抗生素或杀虫剂达到抵抗细菌病和病毒病的效果。

今天我们吃到的植物,都是人们长期培育的结果。相对于动物而言,植物CRISPR脱靶的问题显得没有那么严重,CRISPR技术的应用,加速了植物基因功能的挖掘,使我们能更好更快的了解生物基因。

技术是一把双刃剑,和平目的的科学研究也能用于发展某些武器系统,使用CRISPR 生成新的一类生物武器,能极易传染给易感作物物种,特别是使用昆虫作为运载工具的地方。但是“在一定程度上,新技术的应用都来自需要”,相信未来CRISPR可被用作一种开发更有价值作物的工具,通过对农作物基因进行直接改造,在安全性受保障的前提下,使得农作物质量得到更大的提升。当技术足够进步,转基因食品可以自信地走入人们生活,人们也不再因谈“转基因食品”而色变。      

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