來源:科技日?qǐng)?bào)
科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出一種全新的基因組工程方法,可將大片段基因精準(zhǔn)添加到植物基因組的特定位點(diǎn)。這一方法掃除了困擾植物生物技術(shù)數(shù)十年的障礙,已在煙草和水稻中得到驗(yàn)證,為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、合成生物學(xué)與植物生物制造帶來了全新可能。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·生物技術(shù)》雜志。
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如今,憑借CRISPR等工具,編輯基因已日益高效——CRISPR可以對(duì)DNA進(jìn)行靶向修飾。然而,添加全新的基因,尤其是精確插入較大的基因,難度依然高得多。科學(xué)家希望賦予作物更豐富的性狀,比如增強(qiáng)對(duì)高溫、干旱和病害的抵抗力,而這往往需要多個(gè)基因協(xié)同作戰(zhàn)。與此同時(shí),研究者也在探索將植物轉(zhuǎn)化為“生物工廠”,以生產(chǎn)藥物、疫苗和其他高價(jià)值化合物。實(shí)現(xiàn)這些愿景,都離不開向植物引入更大、更復(fù)雜的遺傳指令,這一直是重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
為攻克這一難題,團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新方法,能將大基因片段精確安置在植物基因組的預(yù)定位置,使科學(xué)家對(duì)引入新性狀的方式有了更強(qiáng)掌控力。與眾多現(xiàn)有技術(shù)不同,它無需在插入新的遺傳物質(zhì)前切斷植物DNA。利用這一工具,研究人員能可靠地將全長(zhǎng)基因及其他遺傳元件插入基因組的目標(biāo)位點(diǎn)。
這是該技術(shù)在植物中的首次展示。盡管目前仍處于研究階段,新方法最終有望帶來特征更復(fù)雜的植物,攜帶多種有益性狀,甚至執(zhí)行全新的生物學(xué)功能。
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