Nature：华人学者CRISPR基因编辑蘑菇获开绿灯

　　

生物通报道   美国农业部(USDA)宣布将不会对采用基因编辑工具CRISPR–Cas9进行遗传工程改造的一种蘑菇实施管控。

这一期待已久的决定意味着，无需通过该机构的管控过程就可以栽培和销售这种蘑菇——使得它成为了从美国政府那里得到绿色通行证的第一个CRISPR编辑生物。

中科院遗传与发育生物学研究所的植物生物学家高彩霞(Caixia Gao，未参与开发这种蘑菇)说：“研究团体将会很高兴听到这一消息。我相信我们将会看到更多的基因编辑作物脱离监控部门的管控。”

宾夕法尼亚州立大学的植物病理学家杨亦农（Yinong Yang），改造一种常见的白蘑菇（双孢蘑菇）具备了抵抗褐变的能力。他是通过靶向编码多酚氧化酶(PPO)的基因家族来获得这一效应的——PPO可引起白色双孢蘑菇褐变。通过删除蘑菇基因组中的少数碱基对，杨亦农敲除掉了6个PPO基因其中的一个——将酶活性降低了30%。

这种蘑菇是在过去的五年里避开美国农业部监管系统的30种转基因生物(GMOs)之一。在每个案例中，美国农业部动植物卫生检验署(APHIS)均表示，这些生物——大多数为植物——都不符合该机构必须管控的标准。（在一种作物通过美国农业部的审查后，它有可能仍需接受美国食品和药物管理局的自愿审查。）（首个获批的转基因三文鱼 ）

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几种绕过美国农业部的植物都是采用诸如锌指核酸酶(ZFN)和转录激活子样效应物核酸酶(TALEN)系统等基因编辑技术生成的。然而在此之前，人们并不清楚美国农业部是否会对采用科学界最热的新工具CRISPR–Cas9改造的生物同样高抬贵手。

在APHIS一位官员的鼓励下，杨亦农首先在2015年10月向美国农业部的一小群监管人员赠送了这种作物。杨亦农说：“他们非常的兴奋。在这些面会中我肯定赢得了他们的兴趣和正面积极的感觉。”随后，杨亦农在当月的晚些时候向该机构递交了一份正式的咨询信件。

这周美国农业部做出了答复。该机构在4月13号给杨亦农的一封信件中写道：“APHIS并不认为您在2015年10月30日的信件中描述的CRISPR/Cas9基因编辑白蘑菇应受到管控。”

杨亦农的蘑菇没有引发美国农业部的监管，是因为它不包含来自“植物害虫”如病毒或细菌的外源DNA。在上世纪八九十年代这样的生物对于转基因植物至关重要，当时美国政府开发出了管控转基因生物的框架。但不涉及植物害虫的新基因编辑技术正在快速地取代旧工具。

美国正在修改被称作为生物技术管理协调框架(Coordinated Framework for Regulation of Biotechnology)的转基因生物调控法规。为此，美国国家科学、工程学和医学科学院(National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine)还召集了一个委员会，负责预测在未来的5-10年里生物技术产品将取得的进展。它将在4月18日召开它的第一次会议。

同时，杨亦农正在仔细考虑是否成立一家公司来商业化他的转基因蘑菇。能够抵抗褐变的水果和蔬菜非常有价值，因为当切片时它们能够更长时间保持它们的颜色，从而延长保质期。在过去的18个月里，一些生物技术公司已经商业化了一些转基因不褐变的苹果和土豆。

杨亦农在谈到将他的蘑菇推向市场其前景时说：“我需要跟我的大学学院院长谈谈这个。我们得看看宾夕法尼亚州立大学下一步想做什么。”但他指出，在2015年9月宾夕法尼亚州立大学已经对这一技术提出了临时的专利申请。

杨亦农博士早年毕业于浙江大学，主要从事水稻抗病、抗逆分子机理和功能基因组研究，是国际水稻分子病理领域的知名专家。

2012年，杨亦农与植物生理生态研究所何祖华研究员，密西根州立大学何胜洋合作，发现了抗病与发育激素的交互作用的新机制，为抗病及高产协调的农作物设计育种提供了思路。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上（何祖华研究组等PNAS文章解析植物抗病）。

规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9，原本是细菌抵御病毒的重要武器。现在它们已经成为了基础研究、分子治疗和作物改良中的有力工具，帮助人们在多种生物中进行基因组编辑，包括人、小鼠、大鼠、斑马鱼、秀丽隐杆线虫、植物以及细菌。不过，CRISPR/Cas9的靶向能力和多重编辑效率，往往会受到引导RNA（gRNA）表达策略的限制。为此，杨亦农领导宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了从多顺反子基因生产大量gRNA的通用策略。这项研究发表在2015年3月PNAS杂志上（华人学者成功提高CRISPR的多重编辑能力 ）。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Gene-edited CRISPR mushroom escapes US regulation

The US Department of Agriculture (USDA) will not regulate a mushroom genetically modified with the gene-editing tool CRISPR–Cas9.

作者简介：

杨亦农

1982年毕业于浙江大学生物系，1994年获美国University of Florida博士学位，美国Rutgers University博士后，现任美国宾夕法尼亚州立大学副教授（终身教职）。主要从事水稻抗病、抗逆分子机理和功能基因组研究，获多项美国科学基金（NSF），美国农业部（USDA）等基金资助，已在Genes and Development, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Plant Cell等国际著名学术期刊发表论文40多篇, 是Plant Pathology Journal 和中国植物病理学报编辑。