Nature：CRISPR–Cas9基因编辑蘑菇的问世或“逃脱”了美国政府的监管

Nature：CRISPR–Cas9基因编辑蘑菇的问世或“逃脱”了美国政府的监管

2016年4月18日讯 如今，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术得到的工程化蘑菇已经开始种植并且售卖，而美国农业部（US Department of Agriculture）目前并没有对这种新型的CRISPR-Cas9基因编辑蘑菇进行管制，这或许意味着这种新型蘑菇并不需要进行监管机构的相关监管程序来进行培养并且售卖，而首个CRISPR编辑的有机体或许已经接到了美国政府的绿灯指示。

来自中国科学院遗传学和发育生物学研究所的植物学家Caixia Gao表示，很多研究团体将会因为这个新闻而非常高兴，而我们也很有信心看到多个基因编辑的作物不在监管范围之内。宾夕法尼亚大学的科学家Yinong Yang指出，我们对常见的双孢蘑菇进行了基因编辑使其能够抵抗蘑菇变为棕色，而这一效应通常是通过靶向作用编码多酚氧化酶（PPO）的基因家族来实现的，多酚氧化酶是一种引发蘑菇变为褐色的酶类；通过剔除蘑菇基因组的一系列碱基对，研究者Yang就敲除了6个PPO基因中的一个，从而就降低了该酶30%的活性。

在过去5年里，蘑菇是避开美国农业部监管系统的30种转基因生物（Genetically Modified Organisms，GMOs）中的一种，在不同情况下，动植物卫生检验署就会表示，有机体（大多数是植物）并没有取得相关监管机构的资质；很多避开美国农业部监管的植物都是利用基因编辑技术产生的，比如锌指核酸酶（ZFN）和转录激活子样的效应核酸酶（TALEN）系统等，但截至目前位为止，研究者们并不清楚美国农业部是否会给予CRISPR–Cas9编辑的有机体一张相同的通行证。

早在2015年10月时，研究者Yang就向美国农业部监管机构提交了一种新型的转基因作物，当时研究者非常激动，随后他们在上个月晚些时候咨询了相关机构；而本周美国农业部的回答则是，动植物卫生检验署并不认为CRISPR–Cas9编辑的白蘑菇同Yang他们此前描述的一样；也就是说，研究者Yang开发的蘑菇并没有诱发美国农业部的监管，因为这种新型蘑菇中并没有来自植物害虫中的外源性DNA，比如病毒或细菌等；而早在20世纪80年代和90年代，这样的有机体对于进行遗传性编辑的植物都非常必要。

如今美国正在修改针对转基因作物的相关规范，美国国家科学院近日已经召开了一项会议，他们预测了未来5-10年里生物技术产品的发展变化；与此同时研究者Yang考虑是否要创办一家公司来进行基因编辑蘑菇的商品化开发，抵御水果和蔬菜变褐的基因编辑水果及蔬菜或许也是一个巨大的商机，因为当水果和蔬菜切片后会长期保持颜色，在过去18个月里，多个生物技术公司已经对基因编辑的非褐色苹果和马铃薯进行了商业化的开发。

英国批准基因编辑用于精准育种，基因编辑是什么？有什么作用？

基因编程是一种利用计算机生成算法或程序的方法，它被广泛应用于机器学习、人工智能、图像处理等各个领域。通过基因编程，计算机可以自动地设计和优化程序，使得它们能够更好地完成特定的任务。基因编程允许程序员和科学家们利用生物学和遗传学的原理，将计算机程序看作一个生物体，通过不断地进化和优化，创造出更加强大和高效的程序。

标题一：基因编程的原理

基因编程的主要原理是模拟自然进化过程。计算机程序可以看作是一组代码的集合，就像生物体中的基因一样，控制着程序的运行和表现。基因编程将基因理论应用到计算机程序设计中，利用遗传算法和突变等机制，不断地进化和优化程序，以获得更好的效果。这在复杂问题的解决和优化方面具有非常广泛的应用。

标题二：基因编程的应用

基因编程在机器学习、人工智能、图像处理等领域具有广泛的应用。在机器学习中，基因编程可以用来自动生成高效的算法，优化模型的结构和参数，从而提高预测的准确性和泛化能力。在人工智能领域，基因编程可以通过自适应学习、自适应控制等方法，让机器更好地适应环境和任务，从而实现自主学习和决策。在图像处理领域，基因编程可以用来优化算法的性能和速度，实现高效的图像识别和分类。

标题三：基因编程的优势

与传统的程序设计方法相比，基因编程具有以下优势：

1. 自动化：基因编程可以自动化地生成、优化和适应算法和程序，极大地提高了工作效率和准确性。

2. 鲁棒性：基因编程可以通过遗传算法和突变等机制，让程序更具有适应性和鲁棒性，能够应对不同的环境和数据集。

3. 多样性：基因编程可以生成各种不同的算法和程序，具有更多的选择和灵活性，有利于找到更优的解决方案。

总之，基因编程是一种非常有前途的技术，它可以为人工智能、机器学习、图像处理等领域带来更高效、更灵活、更创新的解决方案。未来，基因编程将会成为计算机科学和人工智能领域的重要研究方向，为我们创造出更多的惊喜和机遇。

什么叫脱靶效应？

脱靶效应是指未能达到预先设定的目标，有所偏移的现象。

【拓展】

CRISPR 技术脱靶效应有了解决之道

CRISPR 基因编辑技术广受争议的最大副作用——脱靶效应有了解决办法。据物理学家组织网 12 日报道，CRISPR-Cas9 技术发明人之一詹妮弗·杜德纳参与的研究团队证实，抗 CRISPR 蛋白能将 CRISPR 导致的脱靶效应降低四分之一，其中一种名叫“AcrllA4”的蛋白甚至能将脱靶效应发生率减少 4 倍，而整个过程中目标位点的基因编辑没有受到丝毫影响。

杜德纳在美国加州大学伯克利分校的实验室与创新基因组学研究所雅各伯·科恩实验室合作，对去年发现的抗 CRISPR 蛋白进行了研究，并在最新一期《科学进展》杂志上发表论文。他们发现，在修饰与镰状细胞疾病有关的基因变异中，当 CRISPR 执行基因编辑工作数小时后，加入 AcrllA4 蛋白可以有效降低脱靶效应。研究人员解释道：“抗 CRISPR 蛋白能模拟 DNA，阻断 Cas9 剪切基因的能力。脱靶效应能带来意想不到的突变，但我们的研究证明，脱靶效应完全可控，并没有人们想象的那么严重。”

2016 年加州大学旧金山分校科学家约瑟夫·邦迪 - 德努米团队在李斯特细菌中发现了 4 种能够阻断 CRISPR-Cas9 活性的蛋白质，其中包括 AcrllA4 蛋白。另一个团队从一种脑膜炎细菌中发现了另 3 种这类蛋白质。邦迪 - 德努米当时预言，这些蛋白质将成为 CRISPR 基因疗法的标准组成部分，让 CRISPR-Cas9 在基因编辑一段时间后“关闭其活性”，防止在不必要的位点随意剪切，造成脱靶效应。

科恩认为，如果电闸只能开不能关，将会非常恐怖，因此关闭 Cas9 的活性跟开启它一样重要，对 CRISPR 最终治疗应用来说，精确调控 Cas9 在什么时间、什么位置进行基因编辑，抗 CRISPR 蛋白将起到至关重要的作用。

如果将来有一天人类社会中大规模使用基因技术,你如何看待这样的社会?

基因工程有很大的价值：⑴基因工程胰岛素 ⑵基因工程干扰素 ⑶其它基因工程药物，人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
2015年4月，中山大学黄军就教授团队利用CRISPR-Cas9技术，对抑制狗骨骼肌生长的基因进行了敲除，培育出两只肌肉发达的“大力神”狗，成功构建了世界首个基因敲除狗模型。
2016年4月初，广东医科大学范勇研究团队在国际期刊上发表了关于hiv病毒免疫的人类胚胎基因编辑研究成果，这是世界第二例公开发表的人类胚胎基因编辑的研究成果。他们利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，对26个人类早期胚胎进行基因编辑，其中4个被成功编辑。这意味着，如果这4个基因编辑成功的胚胎正常发育成人，他们将对艾滋病具有免疫能力。
CRISPR/Cas9基因编辑技术是基因编辑领域的明星技术，是目前最简单、便捷的基因编辑技术。据说，任何一个有基本分子生物学背景的学生，都能在短时间内学会并操作该技术。它于2012年问世，在问世后的极短时间内就在世界范围迅速扩散并受到追捧。该技术的开创者法国生物化学家埃马纽埃尔·沙尔庞捷和美国生物学家詹妮弗·杜德纳也凭此摘得不久前刚颁发的2020年诺贝尔化学奖。
CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理，简单来说涉及两个工具：向导RNA（核糖核酸）和一种酶（核酸酶）。向导RNA负责找到目标基因，作用相当于一个定位仪；核酸酶相当于基因剪刀，能剪断目标基因连接，使我们能剪切掉不需要的基因，以及插入新的基因。目前，CRISPR/Cas9基因编辑技术已经用于水稻、小麦、烟草等作物育种研究，斑马鱼、小鼠、果蝇等动物的基因编辑研究，以及人类阿尔茨海默症、癌症、β-地中海贫血症等遗传病的研究。
理论上，只要我们弄清楚人类每个基因的序列和功能，以及相关疾病病理，科学家们就能利用基因编辑技术来治疗对人类形成重大威胁的某些严重的遗传病、免疫缺陷病，甚至延长人类寿命。但需要注意的是，操作简便的CRISPR/Cas9技术需要严加监管。科学家在进行基因编辑实验时更应注重科学伦理底线思维，全面充分地评价其安全性，使其真正为人类健康和长远福祉做出贡献。否则，很容易出现技术滥用，给人类发展带来巨大的风险。

本文地址:http://www.dadaojiayuan.com/jiankang/283971.html.

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：douchuanxin@foxmail.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!

上一篇: 来大姨妈忌口的15种水果

下一篇: 子宫下垂是怎么引起的，有什么危害