根據(jù)?Genome Biology?近日發(fā)表的一項最新研究，加拿大阿爾伯塔大學、比利時列日大學和瑞士聯(lián)邦理工學院的植物生物學家發(fā)現(xiàn)，使用 CRISPR-Cas9 基因編輯系統(tǒng)制造抗病毒的木薯植物，可能會產(chǎn)生嚴重的負面影響。研究結(jié)果表明，嘗試對植物進行基因工程改造以使其具備抗病毒能力，實際上卻會導致突變病毒在受控實驗室條件下的傳播。

這個由生物學家組成的國際小組，敦促在研究中謹慎使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術(shù)，并指出潛在的生物安全風險。

“我們得出這樣的結(jié)論，是因為 CRISPR 基因編輯技術(shù)對病毒產(chǎn)生了選擇壓力，迫使它們更快地進化，同時也為病毒提供了一種進化的手段，導致出現(xiàn)對我們的干預措施具有抗性的病毒突變體?！毖芯空撐耐ㄓ嵶髡?、瑞士聯(lián)邦理工學院生物科學系博士后 Devang Mehta 解釋道。

（來源：麻省理工科技評論）

CRISPR 是細菌的一種免疫系統(tǒng)——這種系統(tǒng)可以使細菌抵御病毒感染或者其他細菌的基因轉(zhuǎn)入。在過去幾十年里，全球科學家就 CRISPR 的工作原理以及如何改造 CRISPR 做了大量工作，以使其成為基因工程領(lǐng)域的有效工具。

然而，這項最新研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在植物中產(chǎn)生了截然不同的結(jié)果，研究人員同時強調(diào)了在未來篩查這些非預期結(jié)果的重要性。

作為研究對象的木薯，是一種在熱帶地區(qū)被廣泛食用的含淀粉根莖類植物。木薯在南美洲、非洲和亞洲也是主要的糧食作物，有超過 10 億人在食用。但是，每年木薯都受到木薯花葉病的困擾，造成 20％ 的作物損失。

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在這項最新研究中，研究人員使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術(shù)試圖改造木薯，目的是使木薯可以切割花葉病毒的 DNA 并對非洲木薯花葉病毒產(chǎn)生抗性。但不幸的是，結(jié)果并不成功。在溫室接種過程中，CRISPR-Cas9 系統(tǒng)無法賦予木薯對病毒的有效抗性。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn) 33％ 至 48％ 的編輯病毒基因組進化出一個保守的單核苷酸突變，賦予對 CRISPR-Cas9 切割的抗性。

為了解原因，該團隊對每株植物中的數(shù)百種病毒基因組進行了測序?！蔽覀儼l(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9 對病毒施加的壓力，可能會促使它以一種增加干預抵抗力的方式進化?！盡ehta 也特別補充說，”CRISPR-Cas9 在食品和農(nóng)業(yè)中有許多其他應用，不會產(chǎn)生同樣的風險?！?/p>

研究小組希望與使用 CRISPR-Cas9 技術(shù)設計抗病毒植物的其他科學家分享他們的研究結(jié)果，并希望這些研究團隊在他們的研究中檢測類似的病毒突變。

“在進行田間實地試驗之前，我們需要對 CRISPR-Cas9 技術(shù)這些類型的應用進行更多的研究?！盡ehta 表示。

來源：麻省理工中文評論