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新的生物防护策略可控制逃逸转基因生物的扩散
日期:2018-12-18 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     如果不具备防止转基因生物(GMO)逃逸的技术,就会存在巨大的安全风险。因而,研发生物防护系统,对GMO的研究至关重要。日前,广岛大学的研究人员研发出一项新的生物防护策略,可以预防转基因蓝藻在测试环境以外的环境下生存,使得对GMO的研究更为安全。这一研究结果刊登于《ACS合成生物学》期刊上。
    生物工程蓝藻可以帮助清理炼油厂的废水,还可用作生物燃料。但和许多其他GMO一样,转基因蓝藻的环境安全尚不确定。蓝藻通常生长于池塘或者其他与环境相通的水体,为了防止其逃逸,一种办法是在蓝藻中应用生物防护系统。
    生物防护策略的目的是阻止转基因生物在特定环境(如试验室之外)的生长。研究团队对一种“被动策略”特别感兴趣,其目的是改变微生物的营养需求:通过转基因工程的处理,让微生物依赖于仅存在于栖息环境中的某种营养物质,这样如果脱离这一环境,微生物就无法生存。在本研究中,微生物是蓝藻,营养物是亚磷酸盐。亚磷酸盐和磷酸盐都可以为生物提供磷元素。磷酸盐广泛存在于自然世界中,但是亚磷酸盐则不然。
    虽然微生物需要磷元素,但是很多微生物由于缺乏亚磷酸盐脱氢酶而无法利用亚磷酸盐。去年研究团队通过基因编辑的方式将亚磷酸盐脱氢酶植入大肠杆菌,使其丧失了吸收磷酸盐的能力。
    研究团队成功地将这一系统植入到蓝藻中,切断了它对磷酸盐的依赖,严格地转变为亚磷酸盐。这种转基因蓝藻一旦脱离亚磷酸盐,就会丧失生存能力。
    转基因生物研究中总难免有逃逸现象。研究人员通过检测依赖亚磷酸盐的多种蓝藻菌株来测试其生物防护策略的有效性。在三周的时间里,该团队观察到零菌落。逃逸频率至少比美国卫生研究院(NIH)实验室标准低三个数量级,NIH实验室标准是每1亿个正常细胞少于一个突变细胞,并且与目前使用的其他蓝细菌控制策略相当。
    下一步研究团队将让蓝藻走出实验室,计划在一个环境可控的模式生态系统内——即人工池塘内进行测试。
(来源:Science Daily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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