生命科學

基因剪輯蘑菇 勇闖基改大門

一項新興且強大的基因剪輯技術正席捲全球農業界,可望扭轉大眾對基因改造的既定印象,而蘑菇將成為寫下歷史新頁的主角。

撰文/霍爾(Stephen S. Hall)
翻譯/林雅玲

生命科學

基因剪輯蘑菇 勇闖基改大門

一項新興且強大的基因剪輯技術正席捲全球農業界,可望扭轉大眾對基因改造的既定印象,而蘑菇將成為寫下歷史新頁的主角。

撰文/霍爾(Stephen S. Hall)
翻譯/林雅玲


重點提要
■利用名為CRISPR的基因剪輯技術,科學家能以前所未有的精準度,來改變生物的基因組。
■CRISPR單純且成本低廉,因此小型農業公司也有能力運用這個強大的工具,基因修飾將不再由大型農業公司獨佔。
■支持者認為,與數千年來的傳統植物育種技術相比,基因剪輯技術對生物體的干擾程度更低,主管機構也傾向認同這個觀點。
■CRISPR也許能扭轉基因改造食物長期以來具爭議的形象,但這類經基因剪輯的食物也可能被視為最新的「科學怪食」。


美國賓州徹斯特郡門登霍爾飯店的宴會廳裡,擠滿上百位農民,他們基本上都沒有基因剪輯的知識,不過他們相當了解蘑菇。當地菇農每天平均生產將近500公噸蘑菇,賓州因此能在年產值12億美元的美國蘑菇市場中獨佔鰲頭。然而,他們生產的白色蘑菇擺上商店貨架後,總有一些會因褐化而腐爛;如果你曾摸過黏滑的爛蘑菇,就能懂為何沒有人願意購買它們。蘑菇對於碰撞非常敏感,即使只是一次性的採收與包裝,也可能使加速蘑菇腐爛的酵素被活化。


去年秋天一個霧濛濛的早晨,就在這場蘑菇栽培的進修教育研討會上,生物學家楊亦農(Yinong Yang)介紹了解決蘑菇褐變(browning)難題的可行方案。平易近人的楊亦農是賓州州立大學的植物病理學教授,並非種植蘑菇的專家,他自嘲,對於蘑菇,自己唯一會的就是把它吃了。儘管如此,他利用新興的CRISPR技術剪輯了雙孢蘑菇(Agaricus bisporus,俗稱洋菇)的基因組,這是西方人餐桌上最常出現的一種蘑菇。


在場的菇農可能從未聽說CRISPR,不過當楊亦農展示了2014年11月「生命科學突破獎」的頒獎照片,畫面中女星卡麥蓉狄亞把300萬美元的獎金分別頒給CRISPR的技術發明者杜德納(Jennifer Doudna)和夏本惕爾(Emmanuelle Charpentier),菇農立刻明白這項技術的重要性。接著,楊亦農展示一張張照片,對比褐變且腐爛的蘑菇以及用CRISPR改良過的白淨蘑菇,菇農也進一步了解了這項技術所能創造的巨大商業價值,因為美國的雙孢蘑菇每年總產量超過40萬公噸,市面上常見的鈕扣菇、小褐菇和波特菇其實是雙孢蘑菇不同生長階段的食用名稱。(賓州州立大學很清楚該技術的商業用途,就在楊亦農發表演講的前一天,他們已經針對基因編輯蘑菇的研究工作申請專利。)


翻開CRISPR的科學故事,細數它在短短三年內經歷的各式情節,精采程度更勝狄更斯小說。CRISPR無疑是革命性的研究工具,它具有龐大的醫學應用潛力,即使遭遇棘手的生物倫理難題以及尷尬的專利口水戰,也抹不去一個重要事實──蘊藏在醫學和農業領域的數十億美元商機。CRISPR就像是最劇烈的F5級龍捲風,鋪天蓋地席捲整個基礎研究領域。






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