根據(jù)阿爾伯塔大學(xué)，比利時(shí)列日大學(xué)和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的植物生物學(xué)家的最新研究，使用基因編輯技術(shù)制造抗病毒的木薯植物可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。他們的研究結(jié)果表明，嘗試對(duì)植物進(jìn)行基因工程以抵御病毒，實(shí)際上導(dǎo)致了突變病毒在受控實(shí)驗(yàn)室條件下的傳播。

“我們得出的結(jié)論是，由于這種技術(shù)既可以使病毒產(chǎn)生選擇壓力，也可以更快地進(jìn)化，并且還為病毒提供了進(jìn)化的手段，它會(huì)導(dǎo)致病毒突變體對(duì)我們的干預(yù)產(chǎn)生抵抗力，”博士后研究員Devang Mehta解釋道。在生物科學(xué)系。CRISPR-Cas9在自然界中被發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌利用它來抵御病毒，然而研究人員發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在植物中產(chǎn)生了截然不同的結(jié)果 - 研究人員強(qiáng)調(diào)了在未來篩查這些非預(yù)期結(jié)果的重要性。

作為研究對(duì)象的木薯植物是一種含淀粉的根莖類蔬菜，在整個(gè)熱帶地區(qū)都是食用的。木薯是南美洲，非洲和亞洲種植的主要農(nóng)作物，每天有10億人獲得大部分卡路里。每年，木薯作物都受到木薯花葉病的困擾，造成20%的作物損失。梅塔和他的同事們努力設(shè)計(jì)反對(duì)的馬賽克病。

結(jié)果不成功

研究人員使用一種名為CRISPR-Cas9的新基因編輯技術(shù)試圖設(shè)計(jì)木薯植物，這種植物可以切割花葉病毒的DNA并使植物抵抗其破壞性作用。不幸的是，他們的結(jié)果并不成功。為了解發(fā)生了什么，該團(tuán)隊(duì)對(duì)每株植物中發(fā)現(xiàn)的數(shù)百種病毒基因組進(jìn)行了測(cè)序。

“我們發(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9對(duì)病毒施加的壓力可能會(huì)促使它以一種增加干預(yù)抵抗力的方式進(jìn)化，”Mehta說。Mehta急于補(bǔ)充說，CRISPR-Cas9在食品和農(nóng)業(yè)中有許多其他應(yīng)用，不會(huì)產(chǎn)生同樣的風(fēng)險(xiǎn)。

研究小組熱衷于與使用CRISPR-Cas9技術(shù)設(shè)計(jì)抗病毒植物的其他科學(xué)家分享他們的研究結(jié)果，并鼓勵(lì)這些研究小組測(cè)試他們的植物以檢測(cè)類似的病毒突變。

“在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試之前，我們需要對(duì)CRISPR-Cas9技術(shù)的這些類型的應(yīng)用進(jìn)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(lián)邦理工學(xué)院(ETH)的博士研究期間開始了這項(xiàng)研究。