根據阿爾伯塔大學(University of Alberta)、比利時列日大學(University of Liege)和瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology)的植物生物學家最新發現,利用基因編輯技術創造抗病毒木薯植物可能會產生嚴重的負面影響。

他們的研究結果表明,對植物進行基因工程以對抗病毒的嘗試,實際上導致了變異病毒在受控實驗室條件下的傳播。
生物科學系博士后Devang Mehta解釋說:“我們得出的結論是,由于這項技術既給病毒帶來選擇壓力,使其進化更快,又為病毒提供了進化的手段,因此產生了一種對我們的干預有抵抗力的病毒突變體。”CRISPR-Cas9在自然界中被發現,細菌利用它來抵御病毒,但是研究人員發現,這項技術在植物中產生了非常不同的結果——研究人員強調了未來對這些意想不到的結果進行篩選的重要性。
木薯是本研究的對象,在整個熱帶地區作為食物食用的淀粉根蔬菜。木薯是生長在南美、非洲和亞洲的主要農作物,每天有10億人從中獲得大部分卡路里。每年,木薯作物都會遭受木薯花葉病的困擾,造成20%的作物損失。這是Mehta同事們努力想要解決花葉病。
不成功的結果
研究人員利用CRISPR-Cas9基因編輯技術來設計木薯,這種木薯可以切斷花葉病病毒的DNA,使植物抵抗其破壞作用。不幸的是,他們的結果并不成功。為了了解發生了什么,研究小組對每種植物中發現的數百個病毒基因組進行了測序。
Mehta說:“我們發現,CRISPR-Cas9對病毒施加的壓力可能會促使病毒進化,從而增加對干預的抵抗力,”但Mehta很快補充道,CRISPR-Cas9在食品和農業領域有許多其他應用,但不會帶來同樣的風險。
該研究小組熱衷于與使用CRISPR-Cas9技術設計抗病毒植物的其他科學家分享他們的研究結果,并鼓勵這些研究小組測試一下他們的植物,以檢測類似的病毒突變。
“在進行實地測試之前,我們需要對CRISPR-Cas9技術的這些類型的應用進行更多的研究,”Mehta說。Mehta是Glen Uhrig教授的博士后研究員,他在蘇黎世瑞士聯邦理工學院(ETH)攻讀博士學位期間開始了這項研究。
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