韩国研究人员表示，一种革命性的基因编辑技术的改进方法可能使得在修改植物基因组的同时，绕过国家生物安全法规成为可能。
植物科学家们一直迅速尝试使用流行的 CRISPR/Cas9 技术，该技术使用一种名为 Cas9 的酶，在两条 RNA 链的引导下，精确切割基因组中的 DNA 片段。例如，通过禁用小麦和水稻中的特定基因，研究人员希望培育出具有抗病性的作物新品种。
但这个过程可能会将外源 DNA 片段引入植物基因组。首尔国立大学的遗传学家金镇洙（Jin-Soo Kim）表示，一些司法管辖区，如欧盟，可能会决定将此类植物归类为转基因生物 (GMO) — 这使得它们被监管机构接受变得充满争议。
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金和他的团队对该技术进行了调整，使其能够在不引入外源 DNA 的情况下删除特定的植物基因，从而创造出他和他的同事认为“可能免受当前转基因法规约束”的植物。
“就科学而言，我们的方法只是基因编辑领域的又一项改进。然而，就法规和公众接受度而言，我们的方法可能是开创性的，”金说。
无DNA CRISPR
传统上，研究人员通过首先将编码 Cas9 酶的基因转入植物细胞来使 CRISPR/Cas9 工作。该基因被引入一个质粒（一个环状 DNA 包），该质粒通常由细菌害虫农杆菌带入植物。结果，农杆菌DNA 可能会最终进入植物的基因组。即使不使用这种害虫，Cas9基因的片段本身也可能被整合到植物的基因组中。
为了解决这个问题，金和他的同事们完全避免了基因转移。他们报告了一种在植物外部组装 Cas9 酶及其引导 RNA 序列（酶需要这些序列来找到其靶标）的方法，并使用溶剂将由此产生的蛋白质复合物导入植物。他们说，该技术可以有效地敲除烟草植物、水稻、莴苣和拟南芥中的选定基因，他们在《自然生物技术》杂志上报告了他们的结果。
日本札幌北海道大学的生物伦理学家石井哲也（Tetsuya Ishii）说：“我认为这是植物科学的里程碑式工作。” 他曾广泛研究植物基因工程的监管框架。
金想使用该技术来编辑香蕉；该作物最受欢迎的品种，卡文迪什品种，正努力对抗一种破坏性的土壤真菌，并可能灭绝。例如，基因编辑可用于敲除真菌用来入侵细胞的受体，金认为，无需将由此产生的香蕉归类为转基因生物。“我们将拯救香蕉，以便我们的子孙后代仍然可以享用这种水果，”他说。
规避法规
其他科学家最近使用不同的基因编辑技术也取得了类似的结果。位于艾姆斯的爱荷华州立大学植物生物技术风险分析专家杰弗里·沃尔特指出，例如，一些研究人员已将称为 TALEN 的基因编辑蛋白质复合物直接引入植物；另一些人则使用纳米颗粒来导入不同的基因编辑蛋白质。在他看来，金的论文只是植物育种者武器库中的又一个工具——尽管许多研究人员表示，CRISPR 比其他工具更便宜且更容易使用。
德国哈勒-维滕贝格马丁路德大学的植物遗传学家延斯·博赫曾帮助开发了 TALEN，他说，他希望避免农杆菌的变通办法是不必要的。当植物进行有性繁殖时，它们的基因会重新组合，因此它们会产生一些不含有害细菌 DNA 的后代；他希望，培育这些无农杆菌的植物应该能安抚监管机构。农杆菌“太容易使用了，这将是首选方法”，他说。“我不相信植物育种者会使用金的方法。”（不过，金指出，有些植物，如香蕉，不进行有性繁殖，因此如果农杆菌基因被植入它们的基因组中，它们也不会丢失该基因。）
目前尚不清楚监管机构将对 CRISPR 编辑的植物采取何种立场。 欧盟委员会目前正在辩论相关法规，以考虑最新的技术，并且即使植物缺乏外源 DNA，它仍有可能将植物归类为转基因生物。
在美国，目前使用农杆菌编辑植物会触发动物和植物健康检验局的监管，但以其他方式编辑的植物已经绕过了监管。但那里的规则也可能发生变化：7 月，白宫启动了一项为期多年的倡议，以审查联邦政府对农业生物技术的监管。
博赫说，如果对 CRISPR 植物的监管确实变得严格，“金提出的方法是一个很好的方法，可以规避一些可能的批评。”
本文经许可转载，并于 2015 年 10 月 19 日首次发表。