韓國研究人員表示，一種革命性的基因編輯技術的改進方法可能使得在修改植物基因組的同時，繞過國家生物安全法規成為可能。
植物科學家們一直迅速嘗試使用流行的 CRISPR/Cas9 技術，該技術使用一種名為 Cas9 的酶，在兩條 RNA 鏈的引導下，精確切割基因組中的 DNA 片段。例如，透過停用小麥和水稻中的特定基因，研究人員希望培育出具有抗病性的作物新品種。
但這個過程可能會將外源 DNA 片段引入植物基因組。首爾國立大學的遺傳學家金鎮洙（Jin-Soo Kim）表示，一些司法管轄區，如歐盟，可能會決定將此類植物歸類為轉基因生物 (GMO) — 這使得它們被監管機構接受變得充滿爭議。
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金和他的團隊對該技術進行了調整，使其能夠在不引入外源 DNA 的情況下刪除特定的植物基因，從而創造出他和他的同事認為“可能免受當前轉基因法規約束”的植物。
“就科學而言，我們的方法只是基因編輯領域的又一項改進。然而，就法規和公眾接受度而言，我們的方法可能是開創性的，”金說。
無DNA CRISPR
傳統上，研究人員透過首先將編碼 Cas9 酶的基因轉入植物細胞來使 CRISPR/Cas9 工作。該基因被引入一個質粒（一個環狀 DNA 包），該質粒通常由細菌害蟲農桿菌帶入植物。結果，農桿菌DNA 可能會最終進入植物的基因組。即使不使用這種害蟲，Cas9基因的片段本身也可能被整合到植物的基因組中。
為了解決這個問題，金和他的同事們完全避免了基因轉移。他們報告了一種在植物外部組裝 Cas9 酶及其引導 RNA 序列（酶需要這些序列來找到其靶標）的方法，並使用溶劑將由此產生的蛋白質複合物匯入植物。他們說，該技術可以有效地敲除菸草植物、水稻、萵苣和擬南芥中的選定基因，他們在《自然生物技術》雜誌上報告了他們的結果。
日本札幌北海道大學的生物倫理學家石井哲也（Tetsuya Ishii）說：“我認為這是植物科學的里程碑式工作。” 他曾廣泛研究植物基因工程的監管框架。
金想使用該技術來編輯香蕉；該作物最受歡迎的品種，卡文迪什品種，正努力對抗一種破壞性的土壤真菌，並可能滅絕。例如，基因編輯可用於敲除真菌用來入侵細胞的受體，金認為，無需將由此產生的香蕉歸類為轉基因生物。“我們將拯救香蕉，以便我們的子孫後代仍然可以享用這種水果，”他說。
規避法規
其他科學家最近使用不同的基因編輯技術也取得了類似的結果。位於艾姆斯的愛荷華州立大學植物生物技術風險分析專家傑弗裡·沃爾特指出，例如，一些研究人員已將稱為 TALEN 的基因編輯蛋白質複合物直接引入植物；另一些人則使用奈米顆粒來匯入不同的基因編輯蛋白質。在他看來，金的論文只是植物育種者武器庫中的又一個工具——儘管許多研究人員表示，CRISPR 比其他工具更便宜且更容易使用。
德國哈勒-維滕貝格馬丁路德大學的植物遺傳學家延斯·博赫曾幫助開發了 TALEN，他說，他希望避免農桿菌的變通辦法是不必要的。當植物進行有性繁殖時，它們的基因會重新組合，因此它們會產生一些不含有害細菌 DNA 的後代；他希望，培育這些無農桿菌的植物應該能安撫監管機構。農桿菌“太容易使用了，這將是首選方法”，他說。“我不相信植物育種者會使用金的方法。”（不過，金指出，有些植物，如香蕉，不進行有性繁殖，因此如果農桿菌基因被植入它們的基因組中，它們也不會丟失該基因。）
目前尚不清楚監管機構將對 CRISPR 編輯的植物採取何種立場。 歐盟委員會目前正在辯論相關法規，以考慮最新的技術，並且即使植物缺乏外源 DNA，它仍有可能將植物歸類為轉基因生物。
在美國，目前使用農桿菌編輯植物會觸發動物和植物健康檢驗局的監管，但以其他方式編輯的植物已經繞過了監管。但那裡的規則也可能發生變化：7 月，白宮啟動了一項為期多年的倡議，以審查聯邦政府對農業生物技術的監管。
博赫說，如果對 CRISPR 植物的監管確實變得嚴格，“金提出的方法是一個很好的方法，可以規避一些可能的批評。”
本文經許可轉載，並於 2015 年 10 月 19 日首次發表。