“基因魔剪”升级版能让植物长出无花瓣

德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的科学家在最新一期《自然通讯》杂志上发表论文称，他们优化了现有的CRISPR/Cas分子剪刀，开发出了针对植物的CRISPR-Kill技术。通过这项技术，他们可以切断植物的特定细胞类型——，如花瓣或次生根，从而阻止植物在发育过程中形成这些器官。这项研究可以应用于医学和农业领域，也可以帮助科学家更深入地了解植物的发育机制。

CRISPR/Cas是一种分子剪刀，可以特异性识别和剪切DNA序列。通过这项技术，科学家可以修改植物的基因信息，使植物能够更好地应对害虫、疾病或极端天气。KIT分子生物学家holger Pushita教授等人也利用CRISPR/Cas技术对植物的基因进行插入、交换或组合，以提高植物对疾病和环境影响的抵抗力。

普西塔说：“我们研究植物的分子剪刀技术已经有30年了。起初，我们用它们来修改单个基因。两年前，我们首次使用它重组植物的完整染色体。现在，我们优化了这种方法，开发了CRISPR-Kill，并利用它达到了一个全新的水平：消除某些植物的细胞类型，防止特定植物器官的形成。”

在最新的研究中，Pushita等人对模式植物拟南芥的次生根和花瓣进行了相关研究。他们解释说：“这些都是生物学领域的经典例子。我们知道基因程序和细胞类型对这些植物器官的形成非常重要。用CRISPR-Kill去除这些细胞后，植物不再形成任何花瓣或次生根，而对照植物正常生长。”

此外，与其他使用细胞毒素或激光辐射来消除细胞的方法不同，CRISPR-Kill可以在基因组内切割多次。“在此之前，CRISPR/Cas只能针对一个位置切割一到两次，以修改基因或染色体，”Puchita说。现在，我们重新编程了分子剪刀，可以针对基因组中经常遇到的、对细胞生存至关重要的序列的相应细胞类型，同时进行多次切割，使细胞无法修复，最终死亡。"

“通过研究当某种细胞类型被消除时会发生什么，我们可以了解更多关于植物的发育过程，”研究人员说。未来，我们可以利用这项技术阻止植物形成产毒素细胞，从而使食品生产和制药领域受益。此外，这项技术还可以对多细胞生物的组织进行特殊的修饰。"