微小核糖核酸研究新發(fā)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的致命打擊
易里
南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇micRNA生物學(xué)與生物技術(shù)工程研究中心等處的研究人員在微小核糖核酸方面的最新研究成果,在國(guó)際學(xué)術(shù)界引了起轟動(dòng)。在我看來(lái),該項(xiàng)研究的最大貢獻(xiàn)也許就在于它為人類認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)基因食品的安全性提供了新的途徑和可靠依據(jù)。盡管該項(xiàng)研究成果已在Cell research雜志上公布,并且新聞媒體亦對(duì)此做了大量報(bào)道,但囿于專業(yè)局限,普通人群對(duì)它的內(nèi)容和意義并不真正了解。近日,來(lái)自南京大學(xué)的一位署名“繁星若塵”的網(wǎng)友在《袁隆平吧》就自己在這一領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)做了較詳細(xì)的介紹。特別可貴的是,繁星若塵的介紹不僅深入淺出,而且聯(lián)系實(shí)際,直面大家關(guān)心的轉(zhuǎn)基因食品安全問(wèn)題,讓人很受啟發(fā)?! ?/p>
繁星若塵在這篇帖子總共披露了四個(gè)方面的重要信息:
一是“食物中的任何核酸、蛋白質(zhì),在消化系統(tǒng)中都會(huì)被完全消化成核苷酸、氨基酸后被吸收”的觀點(diǎn)被推翻了;
二是有數(shù)據(jù)表明,微小核糖核酸非常穩(wěn)定,不容易降解,能順利進(jìn)入血液,并長(zhǎng)期滯留,發(fā)揮調(diào)控作用。并且能夠通過(guò)母嬰傳播和通過(guò)肉食間接傳遞;
三是迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3000多個(gè)miRNA,其中大部分在動(dòng)物體內(nèi)起著關(guān)鍵性的調(diào)控作用,是最主要的基因表達(dá)調(diào)控因子之一。估計(jì)人體內(nèi)大約2/3的基因都受到某個(gè)或一組miRNA的調(diào)控;
四是miR-21是著名的原癌miRNA,幾乎所有的癌癥都有它參與。還有一些miRNA調(diào)控著胚胎和嬰兒的發(fā)育,包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器的發(fā)育。如果它們從食物進(jìn)入人體發(fā)揮作用,就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生畸形、人口素質(zhì)(大腦智力等)異常(倒不一定是下降......)等現(xiàn)象。
事實(shí)上,也有網(wǎng)友在跟帖中質(zhì)疑,上面所說(shuō)固然是事實(shí),可miRNA跟轉(zhuǎn)基因食品安全性到底有什么關(guān)系呢?
在我看來(lái),這位網(wǎng)友或許認(rèn)為,目前農(nóng)作物中所轉(zhuǎn)的基因主要是BT基因和抗草甘磷基因,迄今為止,并沒(méi)有人認(rèn)為它們會(huì)在食品中生物中會(huì)轉(zhuǎn)錄出對(duì)人體有害的micRNA。可是在沒(méi)有充分研究清楚之前,誰(shuí)又敢保證這些基因不會(huì)轉(zhuǎn)錄、剪切出對(duì)人體有害的micRNA呢?即便BT基因和抗草甘磷基因不直接轉(zhuǎn)錄、剪切出有害micRNA,可誰(shuí)又能保證它們不會(huì)與其他基因通過(guò)互作產(chǎn)生出有害的micRNA或其他有害物質(zhì)呢?特別是當(dāng)轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)一步發(fā)展和泛濫之后,誰(shuí)又敢保證新的轉(zhuǎn)基因生物不會(huì)產(chǎn)生出有害的micRNA或其他有害物質(zhì)呢?
可以肯定地說(shuō),迄今為止,人類所掌握的包括micRNA在內(nèi)的一切生物學(xué)的知識(shí),也僅僅相當(dāng)于在生命科學(xué)的海邊拾到了幾個(gè)小小的貝殼。在生命科學(xué)的全部真理面前,人類依然只能用無(wú)知來(lái)評(píng)價(jià)自己。面對(duì)生命,或許我們永遠(yuǎn)只能充滿敬畏而無(wú)權(quán)充當(dāng)上帝?! ?/p>
microRNA研究表明:轉(zhuǎn)基因食品的風(fēng)險(xiǎn)還是存在的
南京大學(xué)研究生 繁星若塵
筆者是南京大學(xué)生命科學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)研究生,就讀于南大醫(yī)藥生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
此前,在生物化學(xué)上所有人都一致認(rèn)為:食物中的任何核酸、蛋白質(zhì),在消化系統(tǒng)中都會(huì)被完全消化成核苷酸、氨基酸,然后吸收到身體內(nèi),按照自身需求重新"組裝"成自己的核酸和蛋白質(zhì)。即使是以原型吸收的核酸和蛋白質(zhì)也會(huì)被小腸上皮細(xì)胞和肝細(xì)胞降解,對(duì)于消化系統(tǒng)正常的人來(lái)說(shuō)任何原始形態(tài)的核酸和蛋白質(zhì)序列都不可能存在于到體內(nèi)門靜脈以外的血液中,更不可能發(fā)揮調(diào)控作用。
然而,從筆者最近的研究結(jié)果來(lái)看,這句話被推翻了。首先簡(jiǎn)要介紹一下微小核糖核酸。
微小核糖核酸MicroRNA(miRNA)是一種小的內(nèi)源性非編碼RNA分子,大約由21-25個(gè)核苷酸組成。這些小的miRNA通常靶向一個(gè)或者多個(gè)mRNA,通過(guò)翻譯水平的抑制或斷裂靶標(biāo)mRNAs而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。1993年,Lee,F(xiàn)einbaum和Ambros等人發(fā)現(xiàn)在線蟲(chóng)體內(nèi)存在一種RNA(lin-4),是一種不編碼蛋白但可以生成一對(duì)小的RNA轉(zhuǎn)錄本,每一個(gè)轉(zhuǎn)錄本能在翻譯水平通過(guò)抑制一種核蛋白lin-14的表達(dá)而調(diào)節(jié)了線蟲(chóng)的幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)程。對(duì)于出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,科學(xué)家們猜測(cè)是由于基因lin-14的mRNA的3'UTR區(qū)獨(dú)特的重復(fù)序列和lin-4之間有部分的序列互補(bǔ)造成的。在第一幼蟲(chóng)階段的末期降低lin-14的表達(dá)將啟動(dòng)發(fā)育進(jìn)程進(jìn)入第二幼蟲(chóng)階段。7年后科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)miRNA-let-7,let-7相似于lin-4,同樣可以調(diào)節(jié)線蟲(chóng)的發(fā)育進(jìn)程。
miRNA是十分特殊的RNA,序列非常短,只有22nt,但是有著超常的穩(wěn)定性:在RNA酶中,一般RNA一小時(shí)候消化得干干凈凈沒(méi)有任何殘余,而miRNA在跟RNA酶混合后保溫水解24小時(shí)竟然還保留近一半!
后來(lái),至今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3000多個(gè)miRNA,其中大部分在動(dòng)物體內(nèi)都起著關(guān)鍵性的調(diào)控作用,是最主要的基因表達(dá)調(diào)控因子之一,據(jù)估計(jì)人體內(nèi)大約2/3的基因都受到某個(gè)或一組miRNA的調(diào)控。
我研究的對(duì)象就是一個(gè)miRNA,它當(dāng)然有著自己的名字,但是因?yàn)榻Y(jié)果尚未發(fā)表,這一微小核糖核酸暫以miR-A代替。已知的是:這一miRNA的序列不存在于任何動(dòng)物的基因組中。也就是說(shuō),動(dòng)物(包括人)永遠(yuǎn)不可能自己轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生這個(gè)miRNA。它本應(yīng)該只存在于植物中。然而,在一次無(wú)意中的實(shí)驗(yàn)里,我們驚奇地發(fā)現(xiàn)小鼠血清中竟然存在這個(gè)miRNA。于是做了一系列的實(shí)驗(yàn),最后發(fā)現(xiàn):食物一般的核酸和蛋白質(zhì)確實(shí)不能進(jìn)入血液,但是miRNA,這一類特殊的調(diào)控分子,利用它極小的分子量和超常的穩(wěn)定性,能順利進(jìn)入血液,并長(zhǎng)期滯留,發(fā)揮其調(diào)控作用。而且,能夠通過(guò)母嬰傳播、能夠通過(guò)肉食進(jìn)行間接傳遞。
當(dāng)然,miR-A大量存在于大米中,我們吃了幾千年大米都沒(méi)事,說(shuō)明這個(gè)因子是無(wú)害的。但是其他有很多miRNA是有著極其重大的調(diào)控作用的。比如miR-21,它是著名的原癌miRNA,幾乎所有的癌癥都有它參與。還有一些miRNA調(diào)控著胚胎和嬰兒的發(fā)育,包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器都受到miRNA的調(diào)控。如果它們從食物進(jìn)入人體導(dǎo)致異常,那么就會(huì)產(chǎn)生畸形、人口素質(zhì)(大腦智力等)異常(倒不一定是下降......)等現(xiàn)象。這對(duì)轉(zhuǎn)基因食品是一個(gè)巨大的打擊。這一研究表明,轉(zhuǎn)基因食品的風(fēng)險(xiǎn)還是存在的,依然有著很大的不可預(yù)見(jiàn)性?! ?/p>
綠色守望(跟帖):這使我想起了一篇科幻小說(shuō),好像叫《變?!罚f(shuō)星際遠(yuǎn)航中食物出了意外,只好從路邊星球上打獵。結(jié)果吃了餐外星牛肉之后,沒(méi)多久都變成了牛的模樣……難道說(shuō)真是吃什么變什么不成?
繁星若塵(答疑):大體上的身體特征都是在母親的胚胎中就完成了,后天不大會(huì)改變。
但是miRNA對(duì)一些生物因子的調(diào)控是很普遍的,比如前面提到的miR-21在癌癥中的作用,同為原癌miRNA的還有miR-31,miR-203等。miR-143是抑癌的,miR-221/222控制著細(xì)胞周期,miR-155與免疫和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有關(guān),等等。
對(duì)于幼兒在母體中的胚胎發(fā)育,microRNA起著更重大的作用。miR-125a,miR-295,miR-219和miR-181b等等都與胚胎發(fā)育有關(guān)。miR-219過(guò)表達(dá)可以誘導(dǎo)胚胎細(xì)胞凋亡,基因沉默和過(guò)表達(dá)技術(shù)觀察到斑馬魚(yú)受精卵在顯微注射miR-219和反義miR-219后均導(dǎo)致其胚胎發(fā)育缺陷。miR-124a、miR-125b和miR-128的抑制會(huì)影響腦和脊髓的發(fā)育導(dǎo)致無(wú)腦兒。miR-124a/125b在感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮作用?! ?/p>
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