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旧闻:南京大学重大科学发现:转基因不安全

宗禾 · 2013-10-27 · 来源:乌有之乡
转基因主粮 收藏( 评论() 字体: / /

  旧闻:南京大学张辰宇教授课题组发表重大科学发现,颠覆转基因安全谬论

  2011-10-20

  日前出版的Cell research的一篇研究中,南京大学张辰宇教授课题组展示了一项非常令人惊奇的发现———植物的微小核糖核酸(microRNA)可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官。并且,一旦进入体内,它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能,进而发挥生物学作用。

  微小核糖核酸(mi-croRNA)是一类长约19至24个核苷酸的非编码小分子RNA,它通过与靶基因的信使RNA(mRNA)结合的方式抑制相应的蛋白质翻译。该课题组之前的研究成果表明微小核糖核酸可稳定存在于哺乳动物的血清和血浆(循环微小核糖核酸)中,是由组织和细胞主动分泌的(分泌型微小核糖核酸)。因此,循环微小核糖核酸是一类新型的疾病标志物,可应用于疾病,如肿瘤的早期诊断,个体化治疗的指证等方面,分泌型微小核糖核酸也是新的一类重要的信号分子,调控细胞间和组织间的信号传递。

  该课题组发现:外源性的植物微小核糖核酸可以在多种动物的血清和组织内检测到,并且它们主要是通过进食的方式摄入体内的。这些发现证明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通过调控哺乳动物体内靶基因表达的方式影响摄食者的生理功能。

  该发现显然发人深省:比如,它表明除了吃“食物”(以碳水化合物及蛋白质等的方式)以外,您还在摄入“信息”(We are not only eating “materials”, we are also eating “information”。此信息即是微小核糖核酸的序列特征,因为来源于不同食物的多种多样的微小核糖核酸一旦被人体吸收,将导致潜在的不同类型的靶基因的调控以及对人体的生理状况产生不同的影响结果)。该发现从一种新的维度对于中国的古语“吃什么补什么(You are what you eat)”进行了科学解释。

  该发现的潜在意义还在于:它显著地扩展了微小核糖核酸的功能;提出了一个极其奇妙并且创新的理念,该理念对于人类健康和代谢产生了深远的影响;为我们理解跨“界”(比如动植物间)的相互作用甚至是共进化提供了新的线索,也为我们思考微小核糖核酸的调控作用以及思考来源于食物、植物以及昆虫的外源性微小核糖核酸在猎物和捕食者间的相互影响中的潜在作用开辟了新的道路;该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”(其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素);为代谢紊乱症的发生发展提供了一种新的分子机制;对于中国人来说,还为在传统的中草药中发现一类全新的活性分子提供了依据。

  附文一:

       食物掌控基因

  ————人类培育的植物,可能也在改变着人类

  《环球科学》2012年第1期

  作者:安娜·玛丽·C·霍奇(Anne-Marie C.Hodge) 冯泽君(翻译)

  俗话说,“吃什么补什么”。多年来,人们在挑选食物时总会想起这句话。但是,如果事实真是这样呢?我们吃的东西有没有可能真的进入细胞最核心的控制中心,掌控基因表达呢?

  最近,根据中国南京大学张辰宇和同事的研究,这种说法确有科学根据。他们研究了微小核糖核酸(microRNA)在植物—动物间的转移。微小RNA是短核苷酸序列,而核苷酸正是构建遗传物质的基本单元。虽然微小RNA并不直接编码蛋白质,但它们能使目标基因序列“沉默”,抑制特定蛋白的合成。研究人员抽取了30名自愿者的血样,检测其中来自各种农作物(如大米、小麦、土豆、卷心菜等)的微小RNA含量。

  他们在《细胞研究》(Cell Research)上发表的结果显示,受试者血液中约有30种微小RNA来自常用农作物,不仅如此,这些微小RNA还能改变细胞功能:比如,其中一种来自大米的微小RNA可以结合特定受体,而该受体负责控制血液中低密度脂蛋白(也就是有害胆固醇的载体)的清除。也许,微小RNA和维生素、矿物质一样,都是来自食物的功能性分子,只是它的作用还有待进一步研究。

  植物微小RNA能调控人体生理过程,这一发现也说明人体是高度综合的生态系统。张辰宇说,这一发现还能帮助我们理解共同进化机制,即某一物种的基因改变可以触发另一物种的改变。比如,人类开始驯养奶牛之后,机体才开始进化出消化牛奶中的乳糖的功能。人类培育的植物,有没有可能也在改变人类呢?张辰宇的研究又一次提醒我们,自然界中没有孤立的存在。

  附文二:

  美国《大西洋月刊》“转基因食品有非常真实的危险”

  大西洋月刊 2012-1-12

  最新研究表明:我们在食用食物的时候不仅仅是吸收了维他命和蛋白质,而且还摄取了生命信息和微核糖核酸。

  Update 1/12: 2012-1-12

  感谢Christie Wilcox和Emily Willingham分别在“科学美国人”博客网和《生物档案》上发表的科学和生物学博文,介绍阿里·勒沃( Ari LeVaux')在最近的《昙花一现》专栏中指出的“科学中的非自洽”,所幸的是这篇文章为多家报社和杂志网站所转载。

  这个专栏是为Alternet做的扩展和更新,勒沃在评论栏中做了进一步润色。

  中国的研究人员已经在食用大米的人的血液和器官中发现了大米核糖核酸片段。这个以南京大学为基础的研究队称这种遗传物质会粘附在受体的肝脏细胞上,并且左右人体从血液中清除胆固醇。

  此种核糖核酸因其本身很小,被称作微小核糖核酸(缩写为miRNA)。十年前miRNA被发现,之后被广泛地研究,并且被认为是癌症、老年痴呆症和糖尿病等多种人类疾病的诱因。这些miRNA会通过压制或关闭特定基因来发挥作用。

  中国的研究首次展示了植物中的微小核糖核酸能通过消化道而不降解、植物中的活性微小生物物质对人类细胞以如此方式施加影响的实例。

  如果该研究通得过科学的评审------这是关键性门槛------它将会颠覆许多领域的研究。它意味着,我们吃下去的不只是维他命、蛋白质和能量,还有基因调节因子。

  这新知识会深化我们对许多领域的理解,包括跨物种信息交流、共同演化和捕食关系链等。它可以提出解释代谢紊乱的新机制,甚至解释某些草药和现代药物发挥功能的途径。

  那项研究不是关于转基因食品的,但是同那个领域有关。它为我们展现了一条认识新型食物如转基因食品影响人类健康的新途径,而这是我们过去完全没有意料到的。

  孟山都公司在其网站上宣称:“测试转基因食品对人类的安全性是完全没有必要、也没有意义的”。这是个有利于商业的说法,可是它依据的基础,是1960年前后的遗传学。它符合被称为“中心法则”的遗传学,中心法则假说是:DNA主导细胞,从DNA到细胞之间存在一种单方向运行的指令控制链。

  中心法则可类比于一个比萨饼的订购过程。DNA指定所要的比萨饼的类型,然后下订单。这张订单就是RNA,由它去告诉厨师,定制的比萨饼的各种特点。下面烤好交货的比萨饼,就是DNA所编码合成的那个“蛋白质”。

  几十年前我们就知道,中心法则虽然在基本上正确,却是过份简单化了。例如,不执行编码的miRNA,不烤制比萨饼、也不干什么别的事情,却能在细胞中移动、并阻止某些基因表达。因此,当一段DNA片段在订制一个比萨饼时,它同时有可能攻击带有某个RNA信号的另一家比萨饼店,结果可能是:别的DNA片段定制的另外的一个比萨饼订单,最终不能完成。

  利用这个现象,研究者们可以合成一个与miRNA几乎一模一样的小型人工RNA链。通过一种叫作RNA干扰或RNA“敲除”的方法,这些RNA微小片段被用来关闭或者“敲除”特定的基因。

  RNA敲除法在1994年被第一次用于商业,创造了莎佛西红柿(Flavor Savr)——延长了保质期的一种西红柿。数个研究团组在2007年报告,通过敲除特定RNA,成功地开发出有杀死害虫功能的植物RNA。麻省理工学院2007年11月5日发表在《科技评论》上的报告说,中国研究人员利用RNA敲除法,开发了一种转基因棉花:

  棉花植株中的一种基因“沉默”了,那基因让棉铃虫能够消化棉花中天然产生的棉子酚毒素。吃了转基因棉花的棉铃虫因不能产生处理毒素的蛋白而致死。

  另外,还有孟山都和Devgen(一家比利时公司)的研究人员用基因沉默的办法,开发出一种玉米,它可以干扰玉米根叶甲产生能量所必须的基因,并在12天内消灭这种昆虫;

  人类和昆虫在基因方面有很多相同之处。如果miRNA真的能通过消化道而存活,那么能影响昆虫基因调控的miRNA,完全有可能也会影响人类。

  孟山都公司声称的“没有必要做人体毒理学测试”,它的根据是“实质等同性原则”。根据这一说法,转基因和非转基因农作物之间的比较,只需要检测外源基因本身表达的最终产品。新插入的那个基因,被认为不会构成此外任何其他方式的威胁。

  孟山都公司网站上说:“只要引入的那个蛋白质被认为是安全的,转基因的农产品就被认为在实质上等同,不会对健康构成任何威胁”。

  也就是说,只要最终的产品——如那个比萨饼——没有毒性,那么被插入的DNA就没有什么不同,也不会造成任何问题。在这里,非常值得指出的一点是,如果把这一法则(实质性等同)用于知识产权法,那么孟山都公司的许多专利应该是无效的。

  中国RNA研究的领衔研究员是张辰宇,关于他的工作会如何影响转基因食品安全性的争论,他没有发表任何评论。但是他们的发现,让普通公众也对实质等同性原则感到忧虑,而在科学家的圈子里,早在很多年前就提出了这个问题。

  一群科学家在1999年向著名的《自然》杂志写了一封信,题为“在实质等同性的背后”。在这封信中,埃里克·米尔斯通等人称实质性等同是一个“伪科学概念”,“在本质上反科学,因为把它提出来,只是为不做生物化学检验或毒理学检验找一个借口。”

  对于这些指控,孟山都公司做了这样的回应:“在1991年的时候,实质等同性原则这一概念在一个由“经济合作与发展组织”所召集的国际科学专家会议上制定了细节。那是早在生物工程产品还没有上市之前的事情。”

  这个回应表面上是在反驳一项指责,实际上孟山都公司拿这件事当作一件监管性事务处理了。“实质上等同”这个说法,显然是要在转基因产品上市之前提出。这是为转基因食品全球商业化做的一项准备。在世界上的任何一个地方,只要接受了“实质等同性”原则,转基因食品销售的合法性框架就建造好了。当“实质性等同”被采纳时,孟山都公司已经种出大量转基因农产品,不失时机地把它们包装起来推向市场了。

  在大企业面前,经济合作与发展组织的34个成员国,是富有、发达和具同情心的白人国家。这个组织有一个使命,把经济发展推向世界的每一个角落。这一使命当然还有待完成,但是OECD的确为孟山都公司向全球推广“实质等同性”助了一臂之力。

  许多转基因食品的支持者喜欢说:如果我们必须测试转基因食品的毒性,那么对世界上其他任何一种食品也应该做毒性测试。

  可是,现有的植物——测试早就做完了。我们做过几千年艰难的测试,我们试尝陌生的植物,因此死亡或者濒临死亡。我们是这样才学会识别有毒植物。我们每一个人都在以一生的时间去不断地确认,我们究竟会对哪些食物过敏。

  我们食用的一切非转基因的或杂交品种食品,它们的遗传特性都包容在各自的父母亲本中,而它们的基因足够相似,以使它们能够通过固有的交配方式、嫁接方式甚至人工受精(试管)方式而繁育和它们自己相似的后代。

  给我一只带有鱼类基因的土豆?且慢。对我来说,那是一种新型植物,需要做测试。今天的科学是多么的新奇。我们可不能用老掉牙的方法去察看,它是不是有毒、会不会造成过敏。

  时光流转,物换星移。重新制定规则的时刻已经来临。基因系统比我们的监管系统复杂千百倍,也比制定这些规则的公司复杂千百倍,还是承认眼前的事实吧。

  孟山都公司说,“测试转基因食品的安全性,既没必要也没有价值”,说这种话无助于提升它的公共形象。我们承认,这种测试很不好做——但是有谁会愿意真的吃一盘转基因玉米,然后静观会发生什么变化?更有甚者,孟山都公司是想利用RNA干扰法去杀虫的,而那个杀虫的生物学机理在人类身上也存在,那么先做个测试,就是十分必要的了。

  对嵌入的异源DNA编码蛋白之外的结果做测试,将是很好的第一步——如微小核糖核酸的调节作用,或者其他方面——特定的编码蛋白以外的变化。但是从孟山都的网站上,我们看到的却是:

  “转基因农作物中的外源DNA不必做安全性测试。所有的食物中都有DNA(以及RNA)。DNA自身无毒、在植物中无毒,不会构成威胁。”

  在我们已知的事实目前,孟山都公司是太傲慢了。时间将会证明,它这行为是太过轻率了。

  分析RNAs是否会不小心敲除某些人类基因,有很多可用的计算方法。既然有办法,那么我们真心希望他们会采用这些方法,去做这些检测。不过,既然孟山都公司连贴转基因食品的标签都不干,那么它想做的,只能是要你闭上眼睛、张开嘴巴,乖乖地咽下它拿来的食品。

  DNA编码合成的,不仅是蛋白质,还有更多东西。即使仅仅是为了RNA,孟山都公司也该立即宣告,它不知道的东西还有很多。

  RNA的复杂程度,远远超出当年沃森和克拉克的想象力。

  译者后记:

  美国《大西洋月刊》是1857年11月创办的精英刊物(见《南方日报》 2001年4月09日 “《大西洋月刊》——美国精神的觉醒 ”介绍)。2012年1月12日,该刊刊登了题为《转基因食品有非常真实的危险(The Very Real Danger of Genetically Modified Foods )》一文;下面是我的译文、英文原文及几点感想。

  世界上始终存在着一批反对转基因技术滥用的科学家。多年前他们提出的严重警告,今天正一一应验,而且问题比他们早先预计的还要严重得多,千百倍地更糟糕。滥用转基因技术于农业是错误的,美国这家精英刊物终于承认了。此文指出:

  (1)中国南京大学报告的最新发现miRNA(微小核糖核酸)功能,可能会(或者已经)颠覆了许多研究领域中的行规;具体说,从分子生物学一开始到现在始终被信奉的理论如中心法则,已经被证明是错误的(至少是过度简单化了);

  (2)转基因生物安全的问题,不仅在于转进去的那个基因片段“烤”出了一个什么样的“比萨饼”(被编码合成的蛋白质),更是在于发生在“比萨饼”之外的事情,特别是科学家至今知之甚少的miRNA(微小核糖核酸),以及更多尚不明了的东西;

  (3)孟山都公司以一己利益为基础,炮制出来的著名信条“实质上等同”,是彻底的谬误、是反科学,转基因是“实质上、根本上不相同”;

  (4)改写教科书关于转基因生物知识的时刻已经来临。

  仅看现在已经了解的证据,就足够判断“转基因食品有非常真实的危险”。美国的精英,给美国政府深谋远虑的“21世纪生物技术战略”横着打了一闷棍。

  此文并没有明确、具体地说,那些“非常真实的危险”具体表现为什么,正如南京大学的报告没有讨论,微小核糖核酸(miRNA)的跨界信息交流功能,同转基因食品安全性有什么直接的关系。但是,此文作者明明白白地暗示,用“敲除”一个RNA的方法,可以开发杀虫转基因植物,“孟山都公司把RNA(核糖核酸)干扰原理用于杀虫了,而那个能致死昆虫的生物学机理,在人类身上也是同样存在的”!

  在中国突然出现的广泛的、高比率的不孕不育现象,难道就不能给人们一点警示?难道是还想看见更“真实”的、更明确的危险?那该是一个什么样的“非常真实的危险”?在统计上还必须很显著吧?

  在真正的科学家面前,问题是逃不掉的,即使逃得了一时,也决逃不了一世。但是,就在在“一时”与“一世”的间隔里,美国的“21世纪生物技术战略”很快就要取得战略性胜利了!看看最近,2012年以来,杜邦公司多么高兴,中国中央政府的一号文件,简直就像是为它写的!一号文件让杜邦公司感到很舒服!杜邦公司的种子、机器、肥料、农药,都睁圆了眼睛,瞪着中国肥大的“市场”——你是不是垂涎三丈了?可不要太失态啊!

  真正的科学精神,是不断求真、不断纠错。不过,走出实验室后的伪科学,是坚决隐瞒真相、是从来不肯纠错的。“非常危险”的转基因大豆,2012年又以排山倒海之势,继续像洪水泥石流一样往中国“市场”涌来;“转基因食品无害”的鼓噪,仍然充斥主流媒体,甚至更加甚嚣尘上。

  悲哀啊,中国的转基因“国策”——本届政府正快马加鞭冲向终点吗?!

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