微小核糖核酸研究新發現對轉基因食品的致命打擊

微小核糖核酸研究新發現對轉基因食品的致命打擊　　

易里　　

南京大學生命科學學院，江蘇micRNA生物學與生物技術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，在國際學術界引了起轟動。在我看來，該項研究的最大貢獻也許就在于它為人類認識轉基因食品的安全性提供了新的途徑和可靠依據。盡管該項研究成果已在Cell  research雜志上公布，并且新聞媒體亦對此做了大量報道，但囿于專業局限，普通人群對它的內容和意義并不真正了解。近日，來自南京大學的一位署名“繁星若塵”的網友在《袁隆平吧》就自己在這一領域的研究發現做了較詳細的介紹。特別可貴的是，繁星若塵的介紹不僅深入淺出，而且聯系實際，直面大家關心的轉基因食品安全問題，讓人很受啟發。　　

繁星若塵在這篇帖子總共披露了四個方面的重要信息：　　

一是“食物中的任何核酸、蛋白質，在消化系統中都會被完全消化成核苷酸、氨基酸后被吸收”的觀點被推翻了；　　

二是有數據表明，微小核糖核酸非常穩定，不容易降解，能順利進入血液，并長期滯留，發揮調控作用。并且能夠通過母嬰傳播和通過肉食間接傳遞；　　

三是迄今為止已經發現了3000多個miRNA，其中大部分在動物體內起著關鍵性的調控作用，是最主要的基因表達調控因子之一。估計人體內大約2/3的基因都受到某個或一組miRNA的調控；　　

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調控著胚胎和嬰兒的發育，包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器的發育。如果它們從食物進入人體發揮作用，就會導致產生畸形、人口素質（大腦智力等）異常（倒不一定是下降......）等現象。　　

事實上，也有網友在跟帖中質疑，上面所說固然是事實，可miRNA跟轉基因食品安全性到底有什么關系呢？　　

在我看來，這位網友或許認為，目前農作物中所轉的基因主要是BT基因和抗草甘磷基因，迄今為止，并沒有人認為它們會在食品中生物中會轉錄出對人體有害的micRNA。可是在沒有充分研究清楚之前，誰又敢保證這些基因不會轉錄、剪切出對人體有害的micRNA呢？即便BT基因和抗草甘磷基因不直接轉錄、剪切出有害micRNA，可誰又能保證它們不會與其他基因通過互作產生出有害的micRNA或其他有害物質呢？特別是當轉基因研究進一步發展和泛濫之后，誰又敢保證新的轉基因生物不會產生出有害的micRNA或其他有害物質呢？　　

可以肯定地說，迄今為止，人類所掌握的包括micRNA在內的一切生物學的知識，也僅僅相當于在生命科學的海邊拾到了幾個小小的貝殼。在生命科學的全部真理面前，人類依然只能用無知來評價自己。面對生命，或許我們永遠只能充滿敬畏而無權充當上帝。　　

microRNA研究表明：轉基因食品的風險還是存在的　　

南京大學研究生  繁星若塵　　

筆者是南京大學生命科學院生物化學與分子生物學專業研究生，就讀于南大醫藥生物技術國家重點實驗室。
    此前，在生物化學上所有人都一致認為：食物中的任何核酸、蛋白質，在消化系統中都會被完全消化成核苷酸、氨基酸，然后吸收到身體內，按照自身需求重新"組裝"成自己的核酸和蛋白質。即使是以原型吸收的核酸和蛋白質也會被小腸上皮細胞和肝細胞降解，對于消化系統正常的人來說任何原始形態的核酸和蛋白質序列都不可能存在于到體內門靜脈以外的血液中，更不可能發揮調控作用。
    然而，從筆者最近的研究結果來看，這句話被推翻了。首先簡要介紹一下微小核糖核酸。
    微小核糖核酸MicroRNA（miRNA）是一種小的內源性非編碼RNA分子，大約由21－25個核苷酸組成。這些小的miRNA通常靶向一個或者多個mRNA，通過翻譯水平的抑制或斷裂靶標mRNAs而調節基因的表達。1993年，Lee，Feinbaum和Ambros等人發現在線蟲體內存在一種RNA（lin-4），是一種不編碼蛋白但可以生成一對小的RNA轉錄本，每一個轉錄本能在翻譯水平通過抑制一種核蛋白lin-14的表達而調節了線蟲的幼蟲發育進程。對于出現這種現象的原因，科學家們猜測是由于基因lin-14的mRNA的3'UTR區獨特的重復序列和lin-4之間有部分的序列互補造成的。在第一幼蟲階段的末期降低lin-14的表達將啟動發育進程進入第二幼蟲階段。7年后科學家又發現了第二個miRNA－let-7，let-7相似于lin-4，同樣可以調節線蟲的發育進程。
    miRNA是十分特殊的RNA，序列非常短，只有22nt，但是有著超常的穩定性：在RNA酶中，一般RNA一小時候消化得干干凈凈沒有任何殘余，而miRNA在跟RNA酶混合后保溫水解24小時竟然還保留近一半！
    后來，至今為止已經發現了3000多個miRNA，其中大部分在動物體內都起著關鍵性的調控作用，是最主要的基因表達調控因子之一，據估計人體內大約2/3的基因都受到某個或一組miRNA的調控。
    我研究的對象就是一個miRNA，它當然有著自己的名字，但是因為結果尚未發表，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物的基因組中。也就是說，動物（包括人）永遠不可能自己轉錄產生這個miRNA。它本應該只存在于植物中。然而，在一次無意中的實驗里，我們驚奇地發現小鼠血清中竟然存在這個miRNA。于是做了一系列的實驗，最后發現：食物一般的核酸和蛋白質確實不能進入血液，但是miRNA，這一類特殊的調控分子，利用它極小的分子量和超常的穩定性，能順利進入血液，并長期滯留，發揮其調控作用。而且，能夠通過母嬰傳播、能夠通過肉食進行間接傳遞。
    當然，miR-A大量存在于大米中，我們吃了幾千年大米都沒事，說明這個因子是無害的。但是其他有很多miRNA是有著極其重大的調控作用的。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調控著胚胎和嬰兒的發育，包括骨骼肌肉大腦心臟等幾乎所有的臟器都受到miRNA的調控。如果它們從食物進入人體導致異常，那么就會產生畸形、人口素質（大腦智力等）異常（倒不一定是下降......）等現象。這對轉基因食品是一個巨大的打擊。這一研究表明，轉基因食品的風險還是存在的，依然有著很大的不可預見性。　　

綠色守望（跟帖）：這使我想起了一篇科幻小說，好像叫《變牛》，說星際遠航中食物出了意外，只好從路邊星球上打獵。結果吃了餐外星牛肉之后，沒多久都變成了牛的模樣……難道說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，后天不大會改變。
    但是miRNA對一些生物因子的調控是很普遍的，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控制著細胞周期，miR-155與免疫和類風濕性關節炎有關，等等。
    對于幼兒在母體中的胚胎發育，microRNA起著更重大的作用。miR-125a,miR-295,miR-219和miR-181b等等都與胚胎發育有關。miR-219過表達可以誘導胚胎細胞凋亡，基因沉默和過表達技術觀察到斑馬魚受精卵在顯微注射miR-219和反義miR-219后均導致其胚胎發育缺陷。miR-124a、miR-125b和miR-128的抑制會影響腦和脊髓的發育導致無腦兒。miR-124a/125b在感覺和運動神經元發育過程中發揮作用。　　

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