基因沉默:新产品和新风险

2013年6月4日| 11:56 am
玛格丽特·梅隆
前的贡献者

j。r。辛普劳公司刚刚提交了一份请愿书要求美国农业部(USDA)给予转基因土豆不受管制的地位,以减少擦伤和抑制丙烯酰胺的水平,丙烯酰胺是一种天然存在于熟土豆中的神经毒素。

爱达荷州的土豆。由Michelle@TNS via Flickr提供

Simplot建议通过基因沉默来改善爱达荷州的马铃薯。礼貌的(电子邮件保护)通过Flickr

Simplot土豆是通过一种新的转基因基因沉默生产出来的。Simplot的基因沉默版本,称为先天™技术,添加了来自栽培和野生马铃薯的基因片段,但没有来自无关生物体的遗传物质。

该行业希望土豆能获得市场的青睐良好的接待在市场上,因为土豆的好处——减少丙烯酰胺的含量和减少擦伤——对消费者和土豆生产商都很有吸引力。他们还希望消费者对这种不跨物种、只使用马铃薯基因的转基因技术不要那么警惕。

除了减少损伤,Simplot土豆还有助于控制所谓的还原糖,这对土豆种植者来说是一个巨大的好处,因为超过可接受的糖含量,他们可能会有多达20%的作物被食品买家拒绝。虽然这种土豆最初并不是用于零售的,但切土豆后减少变色对消费者来说是有好处的。

减少炸薯条中的丙烯酰胺含量

消费者也可能受益于丙烯酰胺浓度的降低。丙烯酰胺是一种通过烹饪食物产生的神经毒素2002年的瑞典科学家.尽管事实证明丙烯酰胺存在于各种加热食品中,如咖啡和烘焙食品辛普劳要求放松管制的请愿书在美国,薯条和薯片是每份丙烯酰胺的最高来源,占美国饮食中丙烯酰胺的35%。

科学家们还没有完全阐明食品中丙烯酰胺的不良影响。一些研究发现与癌症有关;其他人则不然.但丙烯酰胺是一种令人讨厌的化学物质,减少饮食中丙烯酰胺的含量似乎是个好主意。

然而,许多消费者并不知道炸薯条或其他熟食中含有丙烯酰胺。所以我不确定消费者会如何意识到Simplot土豆有这种好处。我无法想象麦当劳(McDonald 's)会兜售一种薯条,这种薯条的神经毒素含量降低了,而许多消费者以前从未将这种毒素与麦当劳的产品联系在一起。

我的猜测是,许多健康倡导者宁愿少吃炸薯条,也不愿吃转基因食品,以减少丙烯酰胺的暴露。事实上,营养学家可能担心的是一项似乎为吃炸薯条辩护的技术。

基因沉默——基因工程,但不一定是转基因

基因沉默是一种相对较新的转基因形式,通常通过干扰细胞的蛋白质合成机制来关闭特定基因。关闭基因可以完成许多任务,其中包括阻止入侵病毒,延迟果实成熟或改变花朵颜色。

基因沉默。图片由Alper Uzun博士提供,来自biocomicals.blogspot.com

基因沉默。图片由Alper Uzun博士提供,来自biocomicals.blogspot.com

如上所述,某些版本的基因沉默可以达到预期的效果,而无需添加来自不相关生物体的遗传物质。

但与其他形式的基因工程一样,它需要对遗传物质进行精细的剪切和重新排列,以便在导入细胞之前构建DNA磁带。

通过基因沉默产生的生物体是转基因的,但不一定是转基因的。Simplot的Innate™土豆就是一个例子,它是用野生和栽培土豆的基因片段改造而成的。

消费者接受?

Simplot马铃薯中使用的遗传物质仅来自马铃薯,这一事实会对其在市场上的接受程度产生影响吗?

这不是一个简单的问题。对于那些从伦理或哲学角度反对跨越物种界限的人来说,全土豆的结构可能会产生很大的不同。

对于那些认为转基因不是伦理问题,而是风险替代品的人来说,它可能不是,这取决于土豆的其他风险。

许多科学家对跨物种的基因工程感到担忧,因为由此产生的性状组合在自然界中通常是不可能的,因此它们潜在的缺点很难预测。从这个角度来看,使用全土豆基因磁带进行基因沉默可能会比跨越物种界限的转基因引起更少的关注。

另一方面,基因沉默技术是科学研究的产物,表明基因的细胞调控是一个极其复杂的过程。科学已经远远超越了所谓的“中心法则”,即DNA(基因)的延伸为RNA(信使RNA)的片段编码,RNA片段进入细胞质,指导蛋白质的产生——本质上是一种单向的信息流。

现在,蛋白质生产中的参与者要多得多,包括一种新的RNA分子字母汤,具有过多的相互作用和作用。其中一个新的参与者是microRNA (miRNA),它可以通过与特殊的酶连接并破坏负责蛋白质的信使RNA来减少细胞中蛋白质的数量。但是还有很多其他的。

转基因食品的新风险

因此,虽然在一个物种内限制基因组合可以减轻一些基于风险的担忧,但基于基因沉默和相关过程的复杂性和不完全理解的本质的残余担忧仍然存在。此外,基因沉默似乎可能会带来一种以前未被认识到的基因工程风险:关闭非目标基因的风险。

坎特伯雷大学的Jack Heinemann及其同事在最近的一篇论文中描述了这种潜在的危害。环境国际55:43-55;需要登录),依赖于许多新发现的参与蛋白质合成的RNA之一-双链RNA (dsRNA)。

DsRNA是食品生物技术中的一个重要的新课题,我们将在以后的文章中对此进行讨论。但足以说明的是,它代表了基因沉默和其他形式的转基因的潜在危害,值得研究。

因此,现在说Simplot土豆是否会比早期的转基因食品更受欢迎还为时过早,因为它的新遗传物质来自全土豆,而且对消费者有利。但这无疑将成为检验FDA如何处理基因工程潜在的新风险——脱氧核糖核酸(dsrnas)的重要测试。