诱变育种是基因突变还是基因重组(专家确认基因编辑与诱变育种的区别)

(转基因知识帖)专家确认基因编辑与诱变育种的区别

翻译:jrry86;原文发表时间:2018年7月2日;原文链接:https://www.testbiotech.org/en/node/2224

按:以基因编辑技术为代表的第二代转基因技术正向我们走来,大有取代第一代转入外源基因的转基因技术的趋势,基因编辑技术也可以转入外源基因,但更多的应用是修改或敲除作物本身的基因。我们经常看到挺转者宣称这与常规育种中的诱变育种(包括化学诱变和辐射诱变等)性质一样,都是改变作物本身的基因,而不插入外源基因,所以如果常规诱变育种安全,那么基因编辑育种也一样安全。可是最近德国监管机构(BVL)和美国陶氏杜邦(DowDuPont)公司的专家们联合编写了一份出版物,一改以往的立场,转而明确指出了基因编辑与诱变育种存在显著不同;不过该出版物仍然漠视基因编辑作物存在的风险,得出了有利于转基因行业的结论,即不需要像对待常规转基因技术那样严格监管基因编辑这类新型基因工程技术。而早前,德国非政府机构Testbiotech(一家专门对生物技术的影响进行独立评估的非政府组织)也分析指出了基因编辑技术与诱变育种的区别,并强调前者存在固有的危害风险,要求对农业基因编辑技术产品进行强制性风险评估。笔者下面翻译的来自Testbiotch的文章介绍了该联合出版物的主要观点,笔者也同时翻译了Testbiotech早前的分析文章作为延伸阅读内容附录在后供参考。

诱变育种是基因突变还是基因重组(专家确认基因编辑与诱变育种的区别)(1)

基因编辑

最近德国监管机构(BVL)和美国陶氏杜邦(DowDuPont)公司的专家们联合编写的一份出版物中,明确指出了基因工程新方法与常规植物育种之间的显著差异。根据该出版物,在大多数情况下,使用基因编辑方法操作过的植物可以被鉴别和追踪。这一立场与BVL以前的声明相抵触,它曾否认存在这些差异。

专家们指出,即使在没有插入额外基因的情况下,也可以观察到使用CRISPR-Cas等工具的方法与常规育种之间的相关差异:

(1)与常规育种不同,基因编辑总是同时改变某个基因的所有拷贝。而常规育种通常则意味着在基因组中仍存在一些备份拷贝,可以补偿随机突变带来的影响。基因编辑会给植物基因组带来特定的变化模式。该出版物指出:“(。。。)基因编辑可以针对一个特定的基因。然而,很少有植物基因是单个的基因。 (。。。)基因编辑擅长敲除存在于多个拷贝中的基因。因此,一旦发现某作物的同一基因的多个拷贝都被敲除,几乎就可以肯定它使用了基因编辑。

诱变育种是基因突变还是基因重组(专家确认基因编辑与诱变育种的区别)(2)

育种

(2)在常规植物育种中,基因组的变化并不纯粹是随机的,而是受到天然基因调控的影响。例如,如果植物是杂交的,基因组中的某些区域将比其他区域更频繁地受到新重组的影响。然而,应用CRISPR-Cas则可以用某种方式改变一些基因,而在自然基因调控下预期这种改变是不会发生的。该出版物指出,“一个重要的区别是一些作物基因位于染色体的低或非重组区域。 (。。。)基因编辑确保所有基因都易于被等位基因替代。

这些发现与Testbiotech提供的分析一致,但是Testbiotech还另外提请关注相关的风险。使用这种技术意味着创造出来的植物不仅改变了遗传结构,而且还会出现与常规育种植物明显不同的非预期生物效应。因此Testbiotech强烈要求,在决定将这些植物用于农业或释放到环境中之前,应对它们进行强制性风险评估。

但在前述出版物中,生物技术行业和BVL却认为,只要没有插入额外的基因,使用了新方法的基因工程就不应该被置于过往对基因工程的监管之下,它们提到的一个理由是这种监管可能会影响国际贸易,而与此同时,它们却没有深入讨论存在的风险。

让人惊讶的是,该出版物与Testbiotech的分析还有另一个共同点:通过基因编辑而改变的植物通常可以非常清楚地与其它植物区分开来。该出版物指出:

大多数基因编辑产品,其DNA有会有一个明显的识别标志,例如被敲除的核苷酸的确切片段。如果开发者公开了该识别标志,则在大多数情况下,可以用检测GMO的相同的PCR技术来检测和监控基因编辑产品。

这一BVL(一个承诺保持独立性的权威机构)与生物技术行业的联合出版物引发了对利益冲突的严重质疑。这个业界与主管当局之间的特定合作起始于“国际生物安全研究学会”(ISBR)2017年在墨西哥组织的会议。

诱变育种是基因突变还是基因重组(专家确认基因编辑与诱变育种的区别)(3)

生物

有关ISBR的资金来源信息非常少,唯一公布的信息是其会议(如IBGMO)定期由诸如孟山都,拜耳,陶氏杜邦和先正达这样的生物技术公司赞助,也有来自基因工程行业国际联合会“国际作物生命”(CropLife International)的赞助。看起来,这份最新出版物的结论受到了来自这一框架的很大影响。

多年以来,Testbiotech一直要求权威机构以更高的标准来保护其独立性,而不是受被监管行业的影响。

附录:来自Testbiotech的分析文章:

基因编辑和诱变的区别

原文链接: https://www.testbiotech.org/sites/default/files/Table_comparison CRISPR & mutagenesis_2.pdf

基因编辑与常规植物育种中使用的诱变具有本质的不同,这对基因工程植物的风险评估和可追溯性即鉴别具有重要意义。例如,基因编辑方法通常会在基因组中留下特定的指纹,可用于鉴别该种植物,且与风险评估相关。下面的表格列出了基因编辑与诱变的一些区别。

因为基因编辑,特别是CRISPR-Cas,是很新的技术,只有很少的实际应用经验,因此这些新的基因工程技术及其创造的动植物被决定用于农业或释放入环境之前,每个个案都应该得到仔细的风险评估。

诱变育种是基因突变还是基因重组(专家确认基因编辑与诱变育种的区别)(4)

表格:诱变育种与基因工程新方法的一些区别

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