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新基因喷雾给你不同的惊喜
RNAi，也称为转录后基因沉默，是一种利用核糖核酸分子抑制基因表达的生物过程。RNAi技术可以通过注射与病毒核糖核酸序列匹配的RNAi来阻止病毒在细胞中复制，从而使基因沉默。互联网上的图片
今天的观点
你不喜欢阳台或院子里玫瑰的样子吗？没关系，一种即将上市的“基因喷雾”——农业核糖核酸(核糖核酸)喷雾，也叫“基因杀虫剂”，可以通过基因沉默技术改变玫瑰的颜色，给你带来不同的惊喜。
最近出版的《自然植物》杂志发表了这项由澳大利亚昆士兰大学开发的新技术。通过将核糖核酸分子与粘土纳米粒子紧密结合，核糖核酸可以长时间停留在植物的叶片上，从而首次将核糖核酸沉默基因的作用时间延长到20天以上。
农民可以使用这种基因沉默喷雾来提高作物产量，增加养分含量，增强抗旱性和诱导早熟。长期在英国剑桥大学研究基因沉默技术的大卫·巴尔科姆(David Balcombe)说，这种新喷雾可以改变植物的“外观”，而不会改变DNA(脱氧核糖核酸)。它不需要像转基因或传统育种技术那样需要多年的研究和开发，因此可以快速投入使用。
“基因杀虫剂”抗病毒能力长达20天
基因沉默技术使用一个纯粹的自然防御系统。当病毒侵入细胞时，细胞会将病毒的核糖核酸切割成几个短片段，这些片段可以识别细胞中匹配的核糖核酸序列并与之结合。RNAi技术可以通过注射与病毒核糖核酸序列匹配的RNAi来阻止病毒在细胞中复制，从而使基因沉默。在医学治疗方面，RNAi药物目前还没有实现跨越式发展，主要是因为这些注入血液的核糖核酸在迅速降解后失去活性。
然而，RNAi技术在植物病虫害防治方面取得了良好的效果。研究发现，喷洒含有匹配特定基因序列的小分子的双链核糖核酸，可以关闭某些疾病、害虫和植物中的某些基因。孟山都公司最近表示，其针对蚜虫的RNAi杀虫剂喷雾已经进入研发的最后阶段，但仍有一个重大挑战无法克服:喷雾中的核糖核酸容易分解，植物中的昆虫抗药性只能维持几天，而多次喷雾将增加农民的成本。
然而，一种新技术的喷雾可以保持烟草植物的抗病毒能力长达20天，创造了前所未有的记录。该研究小组的核心成员徐止平在接受《每日科学》记者采访时解释说，他和他的同事妮娜·米特尔用氯化镁等普通化合物制成了层状带正电荷的粘土纳米粒子，这种粒子与带负电荷的核糖核酸结合在一起，提供了保护。湿粘土颗粒将与空气体中的二氧化碳反应并分解，从而缓慢释放核糖核酸并达到持久的效果。
此外，这种新的喷雾也可能适用于各种植物，甚至用于改变植物的颜色和外观以及其他特性(目前这种技术还没有显示出这些应用)。生物技术公司Apse的创始人约翰·吉尔莫对结果非常兴奋。他相信，除了控制病虫害之外，这种新的喷雾还将开启对各种植物进行“改造”的趋势。
市场前景“有利可图”也有风险。
病虫害是困扰全世界农民的一个大问题。现有的技术都不能直接针对这些害虫，只能通过培育抗虫品种或杀死蚜虫和其他能传播植物病毒的微生物来控制。因此，这种抗病毒喷剂，如果在现场试验成功，将会产生巨大的需求，是一种“有利可图”的商业技术。
市场化的最大障碍是它的高成本。徐止平告诉记者，目前核糖核酸的成本是每克100到200美元，应用成本太高。然而，吉尔莫的公司正在开发大规模生产技术。如果降低到每克2-5美元，成本将不再是问题，因此应用前景将非常广阔。
与普通农药相比，基因沉默喷雾剂更安全，RNAi不会被人体皮肤吸收，食用后会被胃酸迅速降解。尽管2012年有报道称，通过食物摄入的外源核糖核酸会影响人类基因，但随后进行的几项相关测试没有发现任何改变人类基因的证据。然而，存在RNAi可能使含有匹配序列的土壤有益蠕虫和真菌中的非目标微生物的基因沉默的风险，并且目标害虫和疾病将逐渐改变它们的基因并变得对喷雾具有抗性。
(北京，1月24日，《科技日报》)
