农业领域的新生物技术使我们能够极其精确地干预生物体的基因组成而不改变它。新育种技术范围内的技术有多种方法和手段,包括最具创新性的基因组校正或修订干预(所谓的基因组编辑)。这些技术允许引入与自然获得或通过诱变过程获得的碱基难以区分的单个碱基的修饰。事实上,自然界中所有生物都会通过生物或环境过程(如宇宙射线)或人类干预(杂交)进行基因改造,而这些技术真正加速了这一过程。所有栽培植物都是人类选择的结果,具有与野生物种截然不同的特征,从而保证了更高的产量和质量。通过NBT,可以非常快速地杂交同一物种,以获得与之前只有一个差异的作物。
摘要:人们已经认识到最佳营养对人类健康和发展的重要性。与病虫害(如干旱、洪水、高温等)相比,不利的环境因素对作物产量的影响更大。因此,寻找在压力下保持高生产力的方法和开发营养价值更高的作物是植物科学家的两个主要目标。为了满足全球对高质量食品的需求,转基因作物可能成为使用传统技术生产的作物的有效补充。转基因作物可用于提高产量和营养质量以及对各种生物和非生物挑战的耐受性。人们对转基因作物提出了一些生物安全和健康问题,但没有理由担心食用经过严格开发和彻底测试的产品。通过将现代生物技术与传统农业实践以可持续的方式相结合,可以实现为当代和后代实现粮食安全的目标。为了完成养活不断增长的全球人口的任务,必须开发适应气候变化的作物。基因改造是指将通过任何方法在细胞外产生的核酸分子插入任何病毒、细菌质粒或其他载体系统,使其融入宿主生物体中,这些核酸分子虽然不会自然产生,但能够继续繁殖。基因改造是指创造新的可遗传物质组合。现代生物技术最常见和最具争议的成果之一是基因工程生物。重组 DNA 技术的进步伴随着遗传机制和生物变异性的出现。重组 DNA 是通过将两个或多个 DNA 分子组合成一个分子而合成的。通过提高产量并减少对化学农药和除草剂的依赖,转基因食品有可能解决世界上许多饥饿和营养不良问题,并有助于环境保护和维护。转基因植物可以帮助商业农业克服许多当前的问题。作为全球最具活力和创新性的行业之一,当前的市场趋势预计消费者、主要国家经济体和种植者也将从中受益。
图 1. 微生物墨水的设计策略、生产和功能应用示意图。a. 大肠杆菌经过基因改造,通过将源自纤维蛋白的 a(旋钮)和 g(孔)蛋白质结构域与卷曲纳米纤维的主要结构成分 CsgA 融合来生产微生物墨水。分泌后,CsgA- a 和 CsgA- g 单体自组装成通过旋钮-孔结合相互作用交联的纳米纤维。b. 旋钮和孔结构域源自纤维蛋白,它们在血凝块形成过程中的超分子聚合中起关键作用。c. 从工程蛋白质纳米纤维生产微生物墨水的方案涉及标准细菌培养、有限的加工步骤以及不添加外源聚合物。微生物墨水经过 3D 打印以获得功能性活材料。
在印度,农业是三分之二以上人口的生计来源。但在 1950 年之前,印度的农业体系并不像今天这样强大,因此产量不足以满足人口增长带来的粮食需求。1960 年代末,绿色革命成为印度农业的重大成功案例,该革命采用了一些现代农耕方法。这就是为什么在绿色革命之前,印度经常受到饥荒和各种粮食短缺的困扰,而今天我们正面临着粮食过剩的挑战。如今,随着各种农业技术/系统的发展,包括有机农业、农作物基因改造、垂直农业的使用、精准农业 (PA) 等,农作物产量增加,印度得以应对农业生产的当前问题并满足世界当前和未来的粮食需求。
工程微生物/基因工程微生物药物一些公司正在研究工程微生物,以将治疗有效载荷运送到目标组织,包括美国的 Synlogic 和英国的 Prokarium 和 CHAIN Biotechnology。美国的 Novome Biotechnologies 报告了一项首次人体研究,测试了一种专有微生物菌株的安全性、耐受性和植入性,该菌株经过基因改造可降解草酸,目的是治疗肠道高草酸尿症患者 [20]。其他公司则利用 CRISPR-Cas 技术针对肠道或其他器官中的特定微生物,选择性杀死目标病原体或让目标共生体在原位产生治疗药物,例如丹麦的 SNIPR Biome 和法国的 Eligo Bioscience;这两家公司都在使用工程噬菌体来靶向运送 CRISPR-Cas 有效载荷。
昆虫在研究中起着至关重要的作用。许多实验室正在开发控制昆虫媒介或农业害虫的技术,这些技术利用基因改造来减少昆虫繁殖或增加对疾病传播的抵抗力。这些工具包括基因驱动元素,可以以自我维持和具有成本效益的方式传播此类遗传特性。由于国际研究合作如今已成为常规,因此转基因昆虫在不同监管辖区实验室之间的流动非常普遍。本文介绍了运输转基因昆虫用于研究的要求和指南,以及一家意大利实验室作为研究中心的经验,该实验室参与了旨在开发可持续疟疾控制工具的国际研究联盟的几次野生和转基因蚊子的运输。
牛痘疫苗相关不良反应 牛痘病毒属于正痘病毒属,经过基因改造可用作天花疫苗的病原体 1–3 。天花疫苗是一种活病毒疫苗,一般只推荐用于感染风险极高的人,例如接触过天花病毒的人 1 。免疫功能低下者、湿疹或其他皮炎患者及孕妇禁用该疫苗 1–3 。牛痘疫苗对预防天花非常有效,但接种第一剂后 5 至 10 年免疫力会下降 1,2 。A. 病原体:牛痘病毒(天花疫苗)1–3 B. 临床描述:大多数人对天花疫苗的反应都是正常的,通常是轻微的。这些反应包括手臂酸痛、发烧、腺体肿胀和身体疼痛 2,3 。还可能发生其他更严重的反应,需要报告。弥漫性皮肤并发症 2,3 :
摘要 生物体基因改造已成为农业、工业和生物医学应用研究和开发的一项繁荣活动。自第一批通过转基因技术获得的转基因产品进入市场以来,已经过去了三十年。世界各地的监管框架未能跟上新技术、监测和安全问题的步伐。新的基因组编辑技术为基因改造的开发和使用开辟了新途径,给这些框架带来了压力。在这里,我们讨论了生物体/转基因生物定义的含义、获取这些生物体的不断发展的基因组编辑工具以及世界各地的监管框架如何考虑到这些技术,重点是农作物。最后,我们将本综述扩展到商业作物之外,以解决生物体在食品工业、生物医学应用和气候变化解决方案中的用途。关键词:生物医学、气候变化、食品、转基因生物 (GMO)、新育种技术 (NBT)、监管框架、转基因
《国家生物工程食品披露法》修订了美国农业部 1946 年的《农业营销法》,旨在为经过或可能经过一定程度生物工程处理的食品制定“国家强制性标准”。该法律使用了“生物工程”一词,而不是转基因生物 (GMO)。[改进的科学方法现在允许仅对 DNA 片段进行“精确”基因编辑,而转基因技术则使用“不精确”的方法来对生物体进行基因改造。] 在法律中,“生物工程”(BE) 被定义为以无法通过常规育种获得或在自然界中找到的方式进行基因改造的食品。2018 年,美国农业部农业营销服务局 (USDA-AMS) 宣布了新的食品标签标准,旨在采用统一的方法来显示食品是否经过生物工程或含有生物工程成分
摘要:植物育种技术的发展,特别是顺式遗传和基因编辑,需要重新思考生物技术政策。除了关于《卡塔赫纳议定书》以及国家和超国家层面的基因改造定义的法律辩论,以及关于由此产生的产品对人类和环境的安全性的辩论之外,社会上还在讨论伦理和社会问题。在本文中,我们分析了在评估当代植物育种技术时需要考虑的主要伦理问题。在简要介绍植物育种的最新技术之后,我们讨论了这些主要的伦理问题。我们以结果论、义务论和美德伦理作为分析的基础。这导致了对基因编辑的普遍积极态度,但也突出了一些主要由社会中的特定群体使用的担忧。这导致了对透明度和可操作消费者选择的选项的道德激励。