基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA(脫氧核糖核酸)片段,它能控制生物的性狀,支持生命的基本構(gòu)造和性能?;蚪M編輯是改變目標(biāo)基因序列的技術(shù)。如同對(duì)文本進(jìn)行修改一樣,首先要把錯(cuò)誤或想要修改的地方找出來,然后使用工具,按照修改的意圖,插入、刪除部分詞句或者改寫一段“文字”。當(dāng)然,基因編輯是在細(xì)胞內(nèi)對(duì)基因序列進(jìn)行類似的操作,過程要復(fù)雜得多。
在基因組編輯的過程中,找到一把自帶“導(dǎo)航系統(tǒng)”的“剪刀”至關(guān)重要。CRISPR/Cas9技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新“剪刀”,因?yàn)槠錁?gòu)成簡單、編輯效率高且易操作,成為基因組編輯炙手可熱的工具。該工具能對(duì)生物本身基因進(jìn)行定向改造,它利用“精確制導(dǎo)”的“基因剪刀”,能夠高效、準(zhǔn)確地按照人類意志修改基因組,在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)育種上有巨大的潛力。比如,按照傳統(tǒng)方法,改良一個(gè)品種可能需要幾年甚至幾十年的時(shí)間,而利用CRISPR/Cas9技術(shù),改良一個(gè)品種的某一個(gè)基因可能只需短短數(shù)周。
雖然都與“修改”基因有關(guān),但基因組編輯技術(shù)和現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)有本質(zhì)的不同。當(dāng)前已應(yīng)用的基因組編輯技術(shù)是對(duì)基因組已經(jīng)搞清楚的特定DNA序列做調(diào)整或改動(dòng),是在生物自身基因組上進(jìn)行改造,通過敲除幾個(gè)堿基對(duì)或者一段DNA序列,讓作物獲得優(yōu)良性狀,而并未引入其他生物的外源基因。而一般的轉(zhuǎn)基因作物最明顯的特征,是引入了外源生物的DNA。比如,目前種植面積最大的抗蟲作物,就是通過添加細(xì)菌基因到植物中,從而使作物能夠耐害蟲。
與轉(zhuǎn)基因相比,基因組編輯技術(shù)形成的新品種不含外源基因,在美國和德國都視為與常規(guī)育種實(shí)質(zhì)等同,不進(jìn)入轉(zhuǎn)基因監(jiān)管范圍。2015年,瑞典農(nóng)業(yè)委員會(huì)明確解釋,某些由CRISPR引入的植物突變,并不符合歐盟對(duì)轉(zhuǎn)基因的定義;阿根廷也認(rèn)為,基因編輯作物不屬于轉(zhuǎn)基因的監(jiān)管范疇。
?。ㄗ髡邽橹袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所副所長)