CRISPR食品:通往美好未来之路?

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CRISPR是Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats的首字母缩写,是一个原核生物DNA序列的集合,仅作为一个细胞防御系统。 CRISPR/Cas系统被细菌用来感知和消除DNA碱基对的不规则性,以保护DNA免受噬菌体的侵害。它对无数基因序列的应用导致了成功的治疗策略的发展,特别是对先天性和可遗传疾病。特别是CRISPR食品,随着科学家和农民对其提供的各种优势的挖掘,正变得越来越受欢迎。

2017年,麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所发布了一份突破性的报告 陈述 发现了一种新的CRISPR/坎斯 该系统既能切割DNA,也能切割RNA。大约在同一时间,《麻省理工科技评论》发表了关于CRISPR/RNA的报道。坎斯 系统,即 裂解最细微的DNA 碎片轻松而精确。

 

来自大学研究实验室的CRISPR/Cas系统的壮观成果范围是巨大的。由于CRISPR的准确性、可操作性和对其他基因组的多功能性,它的崛起与其他基因工程工具不同。就在几周前。 科学家 中国科学院改变了猪的基因序列,产生了被称为 "CRISPR培根 "的东西。事实上,布罗德研究所的科学家称其为 "分子剪刀",对开发抗虫害作物很有用。

将CRISPR应用于农作物、家禽和其他可食用的食物的范围并非闻所未闻;自2015年以来,CRISPR/坎斯 系统正被用于种植玉米、小麦、西红柿和培养具有更好乳制品产量的牲畜。难怪CRISPR被吹捧为食品制造公司的下一件大事。

尽管食品转基因问题在公司和监管机构之间引起了一场激烈的斗争,但CRISPR似乎并没有面临太多的纷争。这使我们想到一个问题,CRISPR是否会成为确保世界更好的食物和营养的首选技术?此外,基于CRISPR的食品对最广泛的消费者来说是否足够实惠?这里有一些见解,可能会引导我们找到一些答案。

1.将CRISPR用于食品生产不需要FDA批准

是的,你没听错。美国农业部的一封信指出,用基于CRISPR的修改方法生产的蘑菇在没有添加外部蛋白质或抗体的情况下减少了其褐变的倾向。这意味着CRISPR并不是直接修改基因,而只是去除可能有害的部分。它不涉及修改基因序列本身,这就是为什么它不需要像过去用作食品的转基因生物那样需要强烈警惕。基于CRISPR的食品几乎可以进入市场,包括具有更强的长效香味的卷心菜,鲜嫩的红肉,耐旱的玉米和不上色的蘑菇。此外。 常规主食 像水稻、大豆、土豆、橙子和小麦等,都由CRISPR专家检查可能的基因组修饰。农业专家报告说,CRISPR可以应用于更大的植物和更广泛的农作物,比以前更有优势!"。

2.最终,乳业可以从CRISPR中受益

随着CRISPR/Cas系统的研究迅速进展,新的 坎斯 酶正在被研究。最初,Cas9受到了光荣的关注,不久之后,科学家们分离出了 ǞǞǞ 能够裂解RNA,对修复罕见遗传病的基因组很有帮助。使用各种益生菌的食品 坎斯 正在应用细菌中的酶来提高奶酪和奶油酸奶的蛋白质含量、保质期和风味。它在保存用于制造乳制品的活性细菌培养物方面的效用也正在接受测试。CRISPR工具更快、更便宜的事实使各食品和乳制品公司对实施它们感兴趣。因此,用不了多久,强化奶酪、牛奶和黄油就会出现在市场上,这都要归功于CRISPR。

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3.使用CRISPR的主要优势是增加其他转基因食品的成功率

尽管这项技术在生物伦理学专家中被认为是有争议的,但它是提高其他转基因食品的可销售性的一种迷人的方法。早些时候,食用菌在RNA-蛋白质水平上被检查出不正常,并且 被取代 用高质量的蛋白质链来提高产品质量。现在,修复的部位被更快地采取行动,它被CRISPR在准确的位置劈开,并更快地修复。因此,食品不需要经过蛋白质注射的增强,相反,理想的改变可以在生长本身的早期阶段之前完成。植物育种活动正经历着巨大的变化,专家的选择策略,消除了对系统基因分离、种子选择和育种周期的研发需求。现在,抑制抗生素抗性的基因可以直接去除,容易出现低蛋白表达的弱基因可以被修复,抗虫害的能力可以通过更简单的机制赋予植物。

4.CRISPR/Cas系统已被发现专门用于提高肉类质量

CRISPR的适用性是巨大的,因为它有能力切开任何生物体的基因组。被誉为 "分子手术刀 "或 "分子剪刀 "的科学家们已经报告了Cas酶用于各种可能的基因增强。今天,有 坎斯 酶,用于工程脐带血细胞、免疫细胞、药物发现、牲畜繁殖、鱼类养殖等。不久前,FDA批准转基因鲑鱼可以安全食用。好消息是,CRISPR编辑的食用菌不是转基因生物,因此它们不是转基因生物,它们是基因编辑的食物,如CRISPR培根!

5.CRISPR刺激了生物技术初创公司的进入

有消息称,主要的制药公司正在对这种新型基因编辑技术进行大量投资。杜邦先锋、诺华、孟山都、阿斯利康和惠康信托桑格研究所、创新基因组学计划、马萨诸塞州的布罗德和怀特黑德研究所以及赛默飞世尔科技等公司之间已经发生了大型的产学合作。这些交易启动了CRISPR已经存在的范围的激增。

一些CRISPR的先驱者已经自己创办了公司,如张锋的Editas Medicine和Emmanuelle Charpentier的Caribou Biosciences。然后在2017年,有更多的初创公司特别专注于研究Cas酶的遗传治疗,如Crispr Therapeutics和Intellia Therapeutics。

CRISPR已经经历了一个漫长的旅程,使其通过政府法规和环保主义者的意见。虽然CRISPR食品可能被基因组研究人员认为是琐碎和轻浮的,但大量的研究正在进行中,以生产CRISPR食品的 与农民收获一种可完全利用的转基因作物所需的几个月相比。最重要的是,与转基因食品相比,基因编辑食品的生产成本实际上更低。

因此,我们只能说,CRISPR在食品和农业方面的作用几乎没有展开。一个全新的领域 食品科学 发展在等待着,有了它,一个没有营养不良的世界就在不远处了!

 

 


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关于作者

马哈斯维塔是一名自由医学作家和科学传播者,在创作技术文件、博客文章和新闻文章方面有丰富经验。她的内心是一个生物技术专家,在组织工程、医学成像设备和工业微生物学方面有研究经验。她在Vellore技术学院主修生物医学工程,并曾担任Elsevier、Wolters Kluwer Health和皇家化学学会的期刊编辑。

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