七,时论(社会现象思考)

 

1147篇     

 

 

 人类可怕的新病:

 

莫吉隆斯症 转基因是罪魁祸首


 

 

转基因生物与莫吉隆斯症

 

      目前,在世界范围内,许多不为人知的疾病、病毒感染、怪异的遗传异常现象不断增加。本文要详细提到的是最具有轰动效应的神秘疾病–与转基因作物有关的莫吉隆斯症。据统计,世界上莫吉隆斯症的患者数量不断增加:在2006年有2000例,2007年有10000例,2010年有30000例,而现在大约有10万例。分析表明,这些病的发病区域主要集中在广泛种植或消费转基因作物的国家:中国、加拿大、英国、澳大利亚、新西兰和美国。在美国有50多个州出现这种病例,其中数量最多的是德克萨斯州和弗罗里达州。

   有的患莫吉隆斯症的人会感觉到自己的皮肤出现 异常,似乎有寄生虫在皮肤下爬行,撕扯着皮肤,同时还伴随着皮肤瘙痒、长疮,疮口愈合起来非常缓慢。同时,从疮口向外长出蓝色、黑色或者白色的纤维,其长 度可达几个毫米。这些纤维很像柔性塑料,或者像蜘蛛网,或者像丝绸的丝线。此外,病人还会感到疲乏,视力下降,短期记忆困难等。2001年,当Mary Leitao在自己的网站上描述自己小儿子的病状时,这种病才首次被关注。

       莫吉伦斯研究基金(Morgellons Research Foundation)一个科研项目的主持人–潘迪瓦 莫教授,是第一个研究这种神秘疾病的学者。据他说,这是他平生遇到的最神秘的病症。现在他领导着一批专家对莫吉隆斯症进行研究。研究首先否认了幻觉的说 法。“外科研究、皮肤科研究以及化验结果表明,这些线状物是纺织纤维。然而情况不是这样”瓦莫说。根据他的数据,这不是纺织纤维,不是蠕虫,不是昆虫,不 是人的皮肤组织,不是头发。同时,可以证明,这种线状物不是外来的,而是人体内部形成的,有可能是由某种感染引起的。此外,出现在皮肤上的上诉症状还不是 最糟糕的,引发该病的神经毒素或者微生物还会影响肌肉和记忆。不久之前瓦莫发表了一个公开信,告诫那些可能遇到莫吉隆斯症的医生们,这是一种非常严重的 病,可能是新的不治之症。

       目前认为这种病与农杆菌有关,确切地说,是与不同植物和动物身上的转基因质粒(plasmids)有关。总之,这是那些致瘤土壤细菌的质粒,通过生物技术被用于导入外源基因,用于创造转基因生物。第一个发现莫吉隆斯症与转基因生物这种关系的,是纽约大学的生物化学和细胞生物学教授维塔利慈多夫斯基(ВиталийЦитовский)。他研究了这些纤维,结果表明这些纤维包含了根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。正是这些细菌促成了基因转变,这种转变不仅可以在植物上发生,还会在包括人在内的高等生物的细胞中发生,感染和改变组织。目前,借助农杆菌已经在动物身上重现了莫吉隆斯症。

       因此,一旦致瘤农杆菌质粒进入人和动物各个器官的细胞,可以导致可怕的莫吉隆斯症。

 

基因工程与农杆菌的关系

 

       农杆菌不仅会侵染人和动物的细胞,还会引起其中的基因迁移。这是慈多夫斯基教授(他是我的朋友,我们一起在新西伯利亚工作过)与其在纽约国立研究大学的同事斯通布鲁克的新发现。在此之前,几乎所有的基因工程研究人员都认为,农杆菌不会感染动物细胞,自然也不会将基因转移给它们。然而后来的研究表明,农杆菌介导的T-DNA转移到了人的染色体上。在稳定转化的HeLa细胞(该细胞组用于在癌症病人身上研究癌症)中,T-DNA右边界发生的整合与在植物细胞基因组的整合完全一样,可以说,农杆菌导致人体细胞变化的机制与植物细胞变化机制类似。人体的癌细胞、神经元、细胞都在农杆菌的T-DNA的作用下发生了变化。提及这项研究,乔卡明斯特别提醒实验室工作人员和农民要注意它的危险性。

 

 

农杆菌是转移基因的载体系统

 

       自1970年代发现农杆菌有能力将自身基因转移到植物上,从而导致冠瘿瘤以来,土壤细菌被不断改良,用于将需要的基因导入植物基因组,从而创造转基因作物。

       农杆菌将T-DNA –由大约5.0-10.0%根癌农杆菌的质粒(Ti)或发根农杆菌的质粒(Ri)组成的一小段,转移到几种植物上,然后又转移到蘑菇、藻类,甚至动物和人的细胞。

       基因的转移由三个元素组成:T-DNA边界重复序列(由T-DNA边缘的25个碱基对组成,确定导入目的物的区段);位于Ti质粒或Ri质粒中的vir致病基因;细菌染色体的不同基因。植物基因同时也参与到成功导入T-DNA的过程中。这个T-DNA包含Onc癌基因(致癌基因或者会形成肿瘤的基因),同时也包括合成基因;这些基因对T-DNA的转移并不重要,它们可以被剔除或者用选择基因、靶基因将其替换掉。此外,VIR致病基因不一定与T-DNA链位于同一质粒上,这增加了双元载体系统,其中T-DNA和VIR基因位于不同的复制起点。T-DNA既包括双元载体元素,也包括多个复制起点,这些复制起点既可以与大肠杆菌(DNA-聚合酶E. coli)相互作用,也可与土壤细菌(根癌农杆菌)相互作用,而抗生素抗性基因用来选择双元载体植物(双子叶植物)。复制子包含VIR基因(致病基因)作物辅助质粒。覆盖两个独立因子的农杆菌株如果不含侵染植物的原癌基因,则可以认为是“无害”的。莫吉隆斯症与农杆菌侵染土壤间的关系、植物基因工程中农杆菌的广泛使用、农杆菌对人体细胞的侵染能力–所有这些都说明基因工程通过农杆菌这个媒介,潜在地诱发了莫吉隆斯症。可以说,基因工程扮演了隐形杀手的角色。

        农杆菌广泛应用于基因工程,有可能导致它们转变为侵染性病原体。实施基因工程的目的是促使基因水平转移和重组,而众所周知,重组是产生新病原体的主要途径。霍迈万博士是一个国际科研小组的成员,他于1998年提出了这个问题,并呼吁公众调查基因工程生物技术可能产生的影响,比如自上世纪70年代应用基因工程以来,传染病数量急剧增加的原因。目前,莫吉隆斯症的流行病学数据还非常不全面,莫吉隆斯症研究基金登记了全球超过12000个 病例,而这仅仅是莫吉隆斯症这种新兴流行病患者的一部分。此外,大多数莫吉隆斯症病例是在美国发现的,而美国正是最早开始培育基因作物的国家,并且至今在 这一领域仍是领导者。还有其他数据显示,进入环境中的转基因植物仍然含有农杆菌,尤其是早期在进行基因工程田间试验的时候,当时对转基因的认识非常有限, 采取的安全措施也没有今天这么严格。

       

在转基因植物中农杆菌仍然存在并会引起基因泄漏

 

       在90年代末期,农杆菌载体系统被广泛应用,许多创造出来的转基因作物用于商业目的。金赛研究开发中心(位于爱尔兰都柏林市郊)的科学家,以及苏格兰农作物研究院(位于苏格兰丹地市)的 科学家,认为植物中被植入的基因会通过交叉授粉或者基因横向转移扩散到野生作物中,这种情况在科技文献中有详细描述。他们认为,考虑到农杆菌转移植物基因 的能力,必须重视采用农杆菌作为基因工程工具所存在的风险。转化过程意味着在短期内移植含农杆菌的外植体细胞或组织,并培养植物细胞及细菌,然后借助抗生 素杀菌。然而,如果杀菌过程不彻底,还有个别细菌存活下来,那么“在种植这种植物的时候,会导致带外源基因的农杆菌释放出来”,从而导致土壤中自然态存在 的其他微生物发生基因迁移。

 尽管人们已经使用抗生素防止农杆菌的进一步突变,研究人员指出:“...很 少有人通过实验证明抗生素的有效性”。细菌可能隐藏在植物组织中,这加深了研究和实验的难度。所以,将植物的转基因材料转入无抗生素、无农杆菌的培养基实 际上并不能保证转基因植物不含细菌。研究人员将三类植物进行变异:白菜类(芥菜),茄科(马铃薯),悬钩子属(马林浆果),对抗生素能否消灭土壤细菌农杆 菌进行研究。抗生素羧苄青霉素、头孢噻肟和替卡西林分别用于消灭浓度只有1/4的细菌。他们发现,其中没有任何一种抗生素可以清除农杆菌。在12周至16周,细菌侵染达到高值,茄科的转基因植物枯萎死去。16周至24周侵染减少,可能是因为在作物上使用了顶端生长(表皮的干净层),但这也没有办法消除所有实验作物的农杆菌——24%的作物在24周时依然是被侵染的。

       转化6个月后进行的随机挑选依然发现双元载体,大约50%的侵染材料依然含有双元载体细菌细胞,菌落含量很高—每克大约1千 万个。研究人员强调:“避免基因泄露是有可能的。如果双元载体消失,那么组织中存在‘卸甲’(无毒)农杆菌就不是问题。可是如今它的生存和扩散是潜在可能 的”。双元载体含有外源基因,还有抗生素抗性标记基因。外源基因移植入双元载体不受任何限制。几年前以色列的一支研究小组将一种能够引起柑橘类植物疾病的 类病毒移植入农杆菌‘卸甲’Ti质粒,并将其用于侵染和转化几种植物,包括番茄(Lycopersicon esculentum) Gynura aurantiaca,鳄梨(Persea americana)以及柚子(Citrus paradisi)嫁接的特洛亚枳橙Troyer citrange (Pancirus trifoliate x C. sinensis)。接种后的38-39天将侵染植物组织中的提取物放入选择性培养基,发现含有大量的模拟细菌。研究人员警告称,‘存活下来的被转移病毒形成新组合’加上‘农杆菌的条件致病及系统转移载体’会 传染大部分生物体且最终导致农作物和自然植被侵染和毁坏,而这些农作物及植被‘目前还没有病毒性疾病的普通载体’。换句话说,大量生产的转基因植物中含有 的农杆菌,有可能会传染新的疾病,其中还可能侵染普通条件下不会感染的那些植物。以前研究人员并不知道,农杆菌还会侵染动物和人,并在他们身上传播疾病。 不知其他研究人员可曾听到过这些警告?没有任何证据表明他们重视过这些。农杆菌从最初被引进、变异开始,至少已有80种不同的非植物物种出现,包括酵母和其他真菌、藻类、哺乳动物和人类的细胞,以及革兰氏阳性菌链霉菌(Streptomyces lividans)。

        不久前研究人员指出:“接下来的研究应该揭示,农杆菌介导法是否会促使根际土壤中微生物间的水平基因转移”。不过已有证据显示,农杆菌确实参与各种细菌在土壤中的水平基因转移。

 

农杆菌基因转移机制类似于细菌接合

 

        在被转移的DNA中,有一个被称为“转移原点”的序列,该序列决定了由特定细菌质粒形成的细菌接合,而所有其他的被称为“转移程序”的功能,可以在外源的作用下完成。因此,没有转移程序功能的“被禁止”的质粒依然可以借助辅助质粒进行转移,像农杆菌双元载体系统。相似性还不止这些。

        T-DNA左右边界与“转移原点”类似,并可以被“转移原点”所替代。此外,T-DNA中“无害”双元载体虽然不含有癌基因和致病基因,但它可以协助其他的病菌基因实现转移。农杆菌基因转移工具及细菌接合系统参与到DNA、蛋白质这些大分子的运送。因此可以认为,农杆菌侵染的转基因植物‘借助农杆菌并通过大量其他细菌的普通接合作用,使环境中其他生物致病,从而为水平基因转移做铺垫’。在这个过程中可能产生新的外来病原体。

 

必须尽快研究农杆菌在莫吉隆斯症中的作用

 

       美国疾病控制和预防中心开始的这项研究旨在尽快明确农杆菌在莫吉隆斯症中的作用。研究内容包括:

       莫吉隆斯症患者身上的农杆菌DNA链的分子鉴定;

       选取适当的样本用于诊断目的,监测土壤样本及其他可能的传染源;

       对那些曾经投入或准备投入环境中的转基因植物进行严格的农杆菌侵染检查。 


                                    转载于2013,2,28
 


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