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新的基因组技术(NGT)在欧洲议会已经争论了几个月。2月7日,斯特拉斯堡以307票赞成、263票反对、41票弃权通过了该授权。
目标是通过NGTs开发改良的植物品种,提高粮食系统的可持续性和弹性。这些品种应该具有气候适应性、抗虫性,并且用更少的肥料和杀虫剂提供更高的产量。在另行通知之前,NGT植物将继续禁止用于有机生产。
目前,通过新的基因组技术获得的所有植物都被视为转基因生物(GMO)。议会支持一项为NGT工厂创建两类不同规则的提案:
1.植物可能涉及CRISPR-Cas9等技术,对DNA序列进行精确改变,但这些改变的范围有限,并模仿自然发生的遗传变异。它们被视为与传统生物等效,不受转基因生物立法的约束。因此,这种新的基因组技术被认为与传统植物相当。
2. NGT2植物是基因组改变更为显著的植物。这些可能包括更复杂的修改,例如引入无关物种的基因或基因组的重大重排。对于这些新的基因组技术,大多数转基因立法要求都将保持不变。
3. 什么是新的基因组技术?
当我们谈论基因组学时,经常提到转基因生物。但还有其他旗舰技术,如基因组编辑技术,即著名的新基因组技术。最受关注的是Crispr-Cas9方法,被称为“分子剪刀”。它于2012年首次亮相,获得了法国遗传学家和微生物学家Emmanuelle Charpentier与美国人Jennifer Doudna联合颁发的2020年诺贝尔化学奖。
新的基因组技术是如何工作的?
该模式很简单,它发生在双螺旋形状的DNA长带水平上,包含预先决定个体特征的所有基因。
这些基因是用已识别的碱基序列编码的,就像在计算中一样。这就是Crispr-Cas9“剪刀”通过两个基本要素发挥作用的地方。
第一种是RNA链,第二种是酶Cas9,它能够在两个明确识别的碱基之间的精确点“切割”DNA带。
因此,很简单,这个系统将使有问题的基因失活或用健康的拷贝替换它成为可能。发生了突变,但细胞被留下来修复DNA本身。
新基因组技术的成功案例
植物育种领域正在发生一场革命。仅通过靶向突变,研究人员就可以更快地开展工作,而不需要外源基因。新的基因组技术的成功故事正从全球各地涌入,其他项目看起来非常有前景:
•在美国,第一种由基因组编辑改良的植物衍生的食品是Calyno大豆油(Calyxt)。其特点是脂肪酸含量高,接近橄榄油。
•在日本,初创公司Sanatech Seed创造了各种“西西里红番茄”Gaba,之所以这样命名,是因为它富含某种神经递质γ-氨基丁酸,这种物质在大脑功能和血压调节中起着核心作用。
•在中国,研究人员长期以来一直在努力培育抗白粉病的小麦品种,白粉病是导致这些纬度地区严重损失的一种疾病。植物育种者面临的问题是软小麦基因组的复杂性。与具有二倍体染色体的人类DNA不同,小麦具有六倍体染色体。这意味着同一基因存在三到六个拷贝,因此必须被中和三到六次。利用Talen方法,中国研究人员成功地同时突变了三个小麦基因组中三条染色体携带的三个Mlo基因。请注意,在传统育种中,这一壮举也是虚幻的,这种自发突变的概率为10-27。换句话说,育种者有十亿分之一的机会看到突变发生。
•其他成功案例包括抗马铃薯Y病毒的黄瓜(以色列)、无褐变的鳄梨(美国)、抗细菌性溃疡的柑橘类水果(美国),抗霉菌的葡萄藤(智利)、略带辛辣味道的西红柿(巴西)、很快就不会结痂和发霉的果树、无霉菌的土豆。。。。采用有利于NBT衍生品种的法规的国家名单仍在增加:美国、中国、阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚、澳大利亚、加拿大、日本、尼日利亚……就连刚刚脱离欧盟的英国也在2021年决定授权对NBT选择的植物(这是小麦)进行田间试验,并放宽法规。
充分利用新基因组技术的数据技术
Excel电子表格对于植物育种者来说已经不够了,对于那些使用新基因组技术的人来说更是如此。为新的基因组技术量身定制的植物育种软件为管理、分析和协作特定数据提供了专门的工具:
•高效的数据集成:该软件可以集成来自各种来源的数据,提供新的基因组技术编辑过程及其结果的整体视图。
•可定制的工作流程:研究人员可以创建和定制特定于新基因组技术数据分析的工作流程,简化流程并适应NGT1的独特要求。
•数据可追溯性:植物育种软件可以确保CRISPR编辑的可追溯性,帮助研究人员跟踪和记录每次修改,以符合监管要求和知识产权目的。
•协作工具:软件中的协作功能使从事新基因组技术项目的研究人员能够高效地进行团队合作,使他们能够安全地共享和讨论数据。
总之,植物育种软件为管理、分析和协作新基因组技术研究中涉及的各种数据提供了一个全面的解决方案,有助于更高效和有效的植物育种计划。