剪掉双孢菇褐变基因　商业化价值有待市场考证

　在宾夕法尼亚州，双孢菇的平均日产量近500吨，雄霸美国12亿美元的蘑菇市场。然而，工厂生产的双孢菇有些还没来得及卖出去，就在货架上变成褐色，腐败了。蘑菇对于物理碰撞十分敏感，即便是小心谨慎的“一触式”采摘法和精心的包装，也可能激活那些加速蘑菇变质的酶。

　　去年秋天，在与双孢菇相关的继续教育讲座上，一位名叫杨亦农的生物学家走上讲台，向大家宣布他已找到了有望解决双孢菇变褐问题的方法。这位宾夕法尼亚州立大学的植物病理学教授虽然不是蘑菇种植领域的专家，但他利用一种叫做“crispr”的新技术，对西方世界最受欢迎的食用菇——双孢蘑菇，进行了基因组编辑。

“低价”剪掉双孢菇褐变基因

　　2013年10月，一位名叫戴维·卡罗尔的校友敲开了杨亦农实验室的门。卡罗尔是一家蘑菇公司的董事长，他想知道新的基因编辑技术能否被用于蘑菇改良，以期减少蘑菇的褐变。

　　生物学家之前已经确认了6种编码褐变酶的基因，导致苹果和马铃薯褐变的酶也是由这类基因编码的。这些所谓的褐变基因中有4种在蘑菇的子实体中高度表达，产生大量的褐变酶，杨亦农认为如果他能利用基因编辑技术在蘑菇基因组中引入突变，阻止其中一个褐变基因的表达，就可能减缓蘑菇的褐变速度。

　　crispr技术之所以如此简易，是因为生物学家能够直接根据需求构建产生突变的分子。就像结合了指南针、剪刀和老虎钳功能的工具刀，这些分子工具能够出色地完成两个任务：锁定特定的DNA序列，然后对它进行剪切。标靶位点DNA的剪切一旦发生，突变就会随之自然发生。

　　杨亦农利用一个微小的DNA突变破坏了一种褐变酶基因的表达，并用DNA检测对这一突变进行了确认。他说一个熟练的分子生物学家大约能在3天内构建一个专门的突变工具，用于编辑任何生物的任何基因。

　　这正是crispr技术被科学家追捧的原因——快捷、经济且简易。在实验室中制造抗褐变的蘑菇大约花费了2个月的时间。杨亦农暗示这类研究如果不是特别简单，也是极其程式化的，而且花费非常少。合成向导RNA及其“骨架”算是整个研究项目中最难的步骤了，也只需几百美元就能完成。目前有很多小型生物技术公司正在定制用于编辑任何基因的crispr架构。杨亦农说：“如果不考虑人力，这个项目大约只需不到1万美元。”

公众反应尚难预测

　　虽然crispr技术比传统育种技术更精确，但也并非万无一失。有时，这个精确的剪切工具也会对非目标区域进行剪切，存在“脱靶”的可能，这引起了一些人对该技术安全性的担忧。

　　杨亦农的蘑菇命运又将如何？在他的讲座结束时，种植蘑菇的种植者们除了礼节性的鼓掌之外，对于这个新技术并没有明显的反应和表态。杨亦农也明白这一点，他告诉种植者们：“这种蘑菇能否商业化种植，完全取决于你们。”抗褐变的蘑菇目前还暂时是验证性的实验项目。如果种植者不确信抗褐变蘑菇的价值，或是害怕消费者会抗拒，那么这些经过基因编辑、具有优良性状的蘑菇可能永无面世之日。对于在黑暗中生长的蘑菇，不见天日通常不是件坏事，但对于这项变革性的新技术来说，或许不是什么好兆头。（稿件来源：科技日报）