據外媒New Atlas報導，CRISPR-Cas9基因編輯是現代科學中最強大的工具之一，但食品中的轉基因生物（GMOs）受制於一些嚴格的規定。現在，北卡羅來納州立大學的研究人員創造了一種新版本的CRISPR，讓科學家們可以在不引入新的DNA的情況下編輯作物，這意味著它們在技術上不是轉基因生物。

CRISPR-Cas9允許對活細胞中的DNA進行精確的剪切-粘貼編輯。一個RNA引導序列將系統引導到基因組的目標部分。一旦到了那裡，一種酶（通常是Cas9）就會剪掉這個序列，然後刪除它或用其他的東西代替它。通過這種方式，科學家們可以剪掉問題基因，比如那些導致疾病的基因，或者添加新的有益基因，比如賦予作物更好的抗蟲害能力。

在新研究中，研究人員對這一過程進行了調整，在植物中進行了“更清潔”的編輯。它使用了一種被稱為“脂質轉染”（lipofection）的過程，在這個過程中，正電荷脂質被用來在Cas9和RNA機制周圍建立一種“氣泡”。當注入生物體後，這個“氣泡”會與細胞膜結合併融合，將CRISPR系統推入細胞本身。該方法還使用了Cas9蛋白本身，而不是Cas9 DNA序列。該團隊通過將熒光蛋白引入煙草植物中，對該方法進行了測試。果然，48小時後，經過編輯的植物細胞發光了，說明它發揮了作用。

該團隊表示，與現有方法相比，新方法有一些優勢。它更容易瞄準所需的基因序列，並開闢了現有方法無法編輯的新作物。此外，蛋白質在降解前只持續幾天，這減少了非靶向編輯。但最重要的優點是，所得到的作物不被認為是轉基因作物。由於新方法不使用Cas9 DNA，因此不會將外來DNA引入植物中，這是一個重要的區別。

“這是第一次有人想出了一種方法，通過脂膜法將Cas9蛋白傳遞到植物細胞中，”該研究的主要作者Wusheng Liu說。”我們的主要成就是實現了這一點。另外，由於很多消費者喜歡吃非轉基因的特種作物，所以這種方法可以以非轉基因的方式傳遞Cas9蛋白。”

轉基因生物還是非轉基因生物？

儘管基因工程可能是有用的，但”GMO “一詞對許多人來說有負面的含義，他們認為吃這些作物或肉類會對健康造成影響。其他問題還包括基因改造後的植物或動物有機會逃到野外，在那裡它們可以將新的基因傳播到原生種群中，影響生態系統。

因此，美國農業部(USDA)和美國食品和藥物管理局(FDA)對被允許在在食品中使用的經過基因編輯的農作物和動物作出規定。而且他們已經決定了將外來基因引入生物體的界限。這是有道理的。幾千年來，人類一直在對植物和動物進行基因改造，通過選擇性育種。我們最廣泛食用的許多作物都更大、更美味、更容易培育，以至於它們幾乎不再像野生的同類。

CRISPR和其他基因編輯工具可以成為這個過程的下一代。通過刪除有問題的基因或確保特定基因的開啟或關閉，科學家並沒有真正創造出什麼新的東西。有些個體自然而然地會有相同的突變，而這些突變也會做同樣的事情–科學家們真正在做的是去除偶然因素。

2015年，一種新型三文魚成為FDA批准的第一種可供人類食用的基因工程動物。2016年，一位瑞典科學家在瑞典農業委員會批准後，種植、收穫和食用了CRISPR白菜。在這兩種情況下，這些產品都是被允許的，因為它們在功能上與野生型生物完全相同–科學家只是從現有的自然池中選擇了有益的基因，沒有引入外來的DNA。

話雖如此，但各地的規則也不盡相同。2018年，歐盟法院有點爭議性地裁定，即使沒有插入新的DNA，嚴厲的轉基因生物法也適用於被編輯過的作物。對北卡羅來納州立大學來說，根據他們國家的規定，他們的作物不是轉基因生物。

替代品

然而，在新方法變得可行之前，仍有一些障礙需要克服。該團隊表示，只有先去除植物細胞的外壁，才能進行脂質轉染。而植物原生質體可以讓科學家們更容易地調整基因，但並不是所有類型的作物都能做到，而且即使成功了，也是一個複雜的過程。

相反，研究人員正在探索其他根本不需要去除細胞壁的方案。其中一種替代方案是利用CRISPR將Cas9蛋白引入花粉粒中，然後再將Cas9蛋白引入到另一種植物的花粉粒中，這樣就可以繼續為另一種植物授粉。研究人員計劃先在西紅柿和大麻中研究後一種方法，然後再轉入其他植物。

這項新研究發表在《植物細胞報告》雜誌上。