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什么是基因组编辑

2017-06-05 08:53 来源:人民日报 黄三文

  基因是具有遗传效应的DNA(脱氧核糖核酸)片段,它能控制生物的性状,支持生命的基本构造和性能。基因组编辑是改变目标基因序列的技术。如同对文本进行修改一样,首先要把错误或想要修改的地方找出来,然后使用工具,按照修改的意图,插入、删除部分词句或者改写一段“文字”。当然,基因编辑是在细胞内对基因序列进行类似的操作,过程要复杂得多。

  在基因组编辑的过程中,找到一把自带“导航系统”的“剪刀”至关重要。CRISPR/Cas9技术是近年来出现的新“剪刀”,因为其构成简单、编辑效率高且易操作,成为基因组编辑炙手可热的工具。该工具能对生物本身基因进行定向改造,它利用“精确制导”的“基因剪刀”,能够高效、准确地按照人类意志修改基因组,在医学和农业育种上有巨大的潜力。比如,按照传统方法,改良一个品种可能需要几年甚至几十年的时间,而利用CRISPR/Cas9技术,改良一个品种的某一个基因可能只需短短数周。

  虽然都与“修改”基因有关,但基因组编辑技术和现有的转基因育种技术有本质的不同。当前已应用的基因组编辑技术是对基因组已经搞清楚的特定DNA序列做调整或改动,是在生物自身基因组上进行改造,通过敲除几个碱基对或者一段DNA序列,让作物获得优良性状,而并未引入其他生物的外源基因。而一般的转基因作物最明显的特征,是引入了外源生物的DNA。比如,目前种植面积最大的抗虫作物,就是通过添加细菌基因到植物中,从而使作物能够耐害虫。

  与转基因相比,基因组编辑技术形成的新品种不含外源基因,在美国和德国都视为与常规育种实质等同,不进入转基因监管范围。2015年,瑞典农业委员会明确解释,某些由CRISPR引入的植物突变,并不符合欧盟对转基因的定义;阿根廷也认为,基因编辑作物不属于转基因的监管范畴。

  (作者为中国农业科学院农业基因组研究所副所长)

(责任编辑:王蔚)

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