国际视野下CRISPR-Cas基因编辑作物的安全评价制度研究

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在“强化国家战略科技力量”章节中指出,要瞄准生物育种等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。2012年CRISPR-Cas基因编辑技术取得重大突破后,便在全球农作物品种改良和粮食安全方面发挥着重要的作用,但随后也引起了大量伦理、法律和政策方面的讨论,其中最为基础的、也是最引人关切的问题便是CRISPR-Cas基因编辑农作物的安全性评估。因此,本文聚焦CRISPRCas基因编辑农作物的安全评价制度,梳理不同国家和地区相关的立法规制,以期为我国在此领域的监管提供思路与借鉴。

人工核酸酶介导的基因靶向修饰技术

基因组靶向修饰技术是基因组改造和基因研究的重要手段,而人工核酸酶介导的基因修饰技术很大程度上提高了基因组靶向修饰的有效性、高效性和特异性,其主要工作原理是造成特异性的DNA双链断裂(DSB)诱导细胞内DNA修复,从而造成自发突变或引入人为变化,完成基因的敲入或者敲除.人工核酸酶基因修饰技术,包括了锌指核酸酶(ZFN)技术、类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)技术以及CRISPR-Cas系统,它们的分子作用机制、系统构建以及效用有一定的不同.对3种基因修饰技术的原理、研究进展和应用进行系统的阐述.通过利用人工基因修饰技术,能够精确、高效地对特定的基因实现编辑和修饰,以期在基因工程领域得到广泛的应用.

TALENs:一种新的基因定点修饰技术

转录激活因子样效应蛋白核酸酶(transcription activator-like effector nuclease,TALEN),由TALE(transcription activator-like effector)结构域和Fok I核酸内切酶结构域人工融合而成,它是近几年发展起来的一种可对基因组定点改造的新技术。TALEN能够特异识别一段DNA序列,并能够对双链DNA进行切割,TALEN造成DNA断裂后可以启动细胞对DNA的修复,从而实现特定位点的基因操作如基因敲除、基因敲进、基因修复等。相比ZFNs,TALENs的获得更为容易、效果更为明显,它在理论上真正实现了对任意序列进行基因操作的可能。综述了TALEN技术的研究发展过程、结构与作用机制、构建TALEN的方法,以及目前这一技术的应用等。