大片段基因可精准导入植物基因组特定位点

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科技日报记者 刘霞
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的科学家开发出一种全新的基因组工程方法，可将大片段基因精准添加到植物基因组的特定位点。这一方法扫除了困扰植物生物技术数十年的障碍，已在烟草和水稻中得到验证，为农业生物技术、合成生物学与植物生物制造带来了全新可能。相关论文发表于最新一期《自然·生物技术》杂志。

如今，凭借CRISPR等工具，编辑基因已日益高效——CRISPR可以对DNA进行靶向修饰。然而，添加全新的基因，尤其是精确插入较大的基因，难度依然高得多。科学家希望赋予作物更丰富的性状，比如增强对高温、干旱和病害的抵抗力，而这往往需要多个基因协同作战。与此同时，研究者也在探索将植物转化为“生物工厂”，以生产药物、疫苗和其他高价值化合物。实现这些愿景，都离不开向植物引入更大、更复杂的遗传指令，这一直是重大的技术挑战。
                          为攻克这一难题，团队开发的新方法，能将大基因片段精确安置在植物基因组的预定位置，使科学家对引入新性状的方式有了更强掌控力。与众多现有技术不同，它无需在插入新的遗传物质前切断植物DNA。利用这一工具，研究人员能可靠地将全长基因及其他遗传元件插入基因组的目标位点。
这是该技术在植物中的首次展示。尽管目前仍处于研究阶段，新方法最终有望带来特征更复杂的植物，携带多种有益性状，甚至执行全新的生物学功能。