轉基因食物的基因是否可在人體內表達出有毒蛋白?


剛剛做了一期關於轉基因食品的live-以應用最廣泛的Bt蛋白為例,聊了聊Bt蛋白的歷史,應用,以及安全性。這裡講live的內容整理成文字版放到這裡。不過有興趣的或者覺得看文字版太累的童鞋也歡迎去收聽那期live; )

live入口:大腸桿君的 Live -- 轉基因食品安全:從 Bt 蛋白說起

本題問的很寬泛,「轉基因食物的基因是否可在人體內表達出有毒蛋白」,就像 @章彥博 所講,轉到作物里的基因在人體里表達還真是不太容易,否則我們天天吃的那麼多食物的基因都該整合到我們的基因組裡了......

但是,轉基因作物是否有可能在自身表達出對人有毒的蛋白?並且被人吃下去引起中毒呢。理論來說當然是可能的。自然界本來就存在很多對人有毒或者能致敏的蛋白,如果把這些對人有毒蛋白的基因轉入作物里,就比如將花生里會讓一些人過敏的蛋白轉到玉米里再讓人吃,肯定會出問題的。所以說轉基因技術本身是中性的,沒有好壞之分,如果被人拿來作惡也的確是會有危險的。

所以這就需要監管機構對每一個,獨立商品化的轉基因作物進行審核,以保證每一個商業化的作物都是安全的。當然這裡有很多細節,本文先不展開。因此,當我們討論轉基因安全性的時候,需要討論每一個獨立的個例而不是「轉基因食物」這種寬泛的概念。所以這個問題最好的問法應該是「商品化的轉基因作物是否會在人體內表達出有毒蛋白」。本文就將以世界範圍內栽種最廣泛的一種轉入Bt蛋白的作物說起。

以下是live內容。

1. 什麼是轉基因?

這是一個世界衛生組織給的定義,必經在傳統育種中,早就開始改變生物的遺傳物質了,而在自然界,一個生物的基因轉移到另一個生物里也是屢見不鮮。當然,其實這個定義也並不是非常準確,比如在自然界條件下有些物種不能雜交,但是如果人類通過一些技術,比如原生質體融合,胚拯救等等技術,強迫物種發生雜交,這其實就同時滿足了「非自然」,以及一個生物的基因轉移到另一個生物里兩點。

所以我覺得在應用層面上,轉基因技術主要指的是通過農桿菌介導,或者基因槍等技術,講特定的某些基因轉入目標作物。

稍微回顧下一些主要的育種方式。

目前最主要的轉基因方式還是利用了農桿菌介導的轉化,右圖裡就是轉擬南芥所用到的沾花法,其實就是拿農桿菌菌液泡一下擬南芥的花,這樣下一代的種子就會有一定數量是轉基因的,這時候再利用一些抗生素標記來進行篩選就好,比如圖裡右下角那些發芽的擬南芥種子。因為抗生素抗性基因受到的爭議比較大,現在流行的不適用抗生素標記的轉基因方法。

另外一種就是基因槍了,混合DNA和一些金屬顆粒,然後突突突的打到植物里,就能讓目標基因插入植物基因組,據說目前其原理還未知,但是在一些難以進行農桿菌介導轉化的植物里還在使用。

剛才也說過了,其實定義什麼是轉基因非常難,但是不同的技術必須要區分開一便於監管,這是目前的監管框架,雜交育種,誘變育種和原生質體融合技術都被算作傳統的育種技術,而轉入無論是外源還是內源的基因都被視為遺傳修飾,需要進過安全試驗,以及被嚴格的監管。

而新一代的基因組編輯技術還處於爭議當中,從原理來看他和誘變育種的結果幾乎是一樣的,不引入外源基因,而是定點引入突變。如今這個技術在美國已經被正式確定為不被當做轉基因作物進行監管,而已經有很多產品出來了,比如通過基因組編輯,使其不會變黑的雙孢蘑菇。而這個技術在歐洲正在被激烈的爭論,可能幾年內能有結論出來。在中國也還沒有定論。

在生活中,討論轉基因技術的時候,很多人都會認為轉基因是「非自然」。

以下是幾個例子,大家可以想想他們是否就是「自然」的呢?

別忘了農業的本質就是反「自然」的。

2. 為什麼說轉基因技術遭人嫌是因為名字起得不好聽?

3. 為什麼抗蟲性狀對於農業生產很重要?

這是昆蟲綱的分類,其中等下要提到的蘇門金芽孢桿菌的毒性主要是對鱗翅目的昆蟲(蛾子,蝴蝶等)有毒,很多鱗翅目昆蟲的幼蟲都是農業上的害蟲。另外一些蘇門金芽孢桿菌的菌株也可訥訥個隊鞘翅目,膜翅目以及雙翅目的昆蟲有毒。

這就是棉鈴蟲,最愛吃棉桃(棉鈴)。

網上看到一個段子,孟山都進入中國時候推廣抗蟲棉的時候發生的事情:

該孟山都前高管講述了他1997年在河北推廣保鈴棉棉種的經歷:當時河北的棉鈴蟲害特別嚴重,在傳統的棉花作物上打十幾遍農藥都沒用;他們就做了個實驗,把棉鈴蟲浸泡在裝滿農藥的桶里,第二天把蟲子拎出來,蟲子又活了過來,雞吃了蟲子卻被葯死了。

4. 什麼是Bt, 什麼事Bt蛋白?

這就是蘇雲金芽孢桿菌了,拉丁名Bacillus thuringiensis簡稱Bt。

而我們所說的Bt蛋白,就是圖裡菱形的,像水晶一樣的結構,它又被稱為CRY蛋白,其編碼基因在質粒上,而不是在蘇雲金芽孢桿菌的基因組立。目前已經有超過700個不同的CRY蛋白被發現。

這張圖先不多解釋,記住不同的CRY蛋白可能會對不同的昆蟲產生毒性就好。

5. Bt蛋白的發現和發展

6. Bt蛋白是否安全?

這裡記住兩點就好:
1. CRY蛋白需要在昆蟲腸胃裡鹼性的環境里,被特殊的蛋白酶剪切才會被激活
2. 被剪切後的毒性蛋白,只有在特定昆蟲腸道里受體存在的情況下才會發生作用,引起其腸胃細胞穿孔,壞死。

人類和其他哺乳動物不具備著兩個條件,所以這種蛋白對人類沒有任何毒性。

7. 如何檢測轉基因作物的安全性?

這裡以已經拿到安全證書的轉Bt水稻為例,大家有興趣可以去農業部網站下載到原文。

另外這是美國國家科學園最近才發布的轉基因安全報告,其審閱20年來900個關於轉基因食品安全性的研究,結論是轉基因植物和非轉基因植物對人體健康的影響沒有區別

回答部分就不貼了。

這期live主要講的是殺蟲Bt蛋白,如果對植物病害感興趣的話可以關注一下我的第一期live.
大腸桿君的 Live -- 轉基因和植物病害

本來想把植物轉基因的live做成一個案例分析的系列的,還想聊聊抗除草劑的基因,黃金大米,基因組編輯等等。不過感興趣的人太少,貌似都快創下live收聽人數最少的記錄了= = 所以可能不會繼續進行了。不過後續的案例分析可能會以專欄或者回答的方式整理出來。


引用我們老師的一句話:

「我們費了那麼大的力氣才把基因轉到一個作物之中,要是你吃下去就能在身體內表達,那些搞生物工程的大概都要下崗了。」


你們吃的每一口食物里都有數不清的基因,
你們吃的每一口豬肉有數不清的豬的基因,
你們吃的每一口雞肉有數不清的雞的基因,
你們吃的每一口青菜有數不清的菜的基因,
吃了這麼多年,你長了豬腦子,長了雞毛,變綠會光合作用了么?
你怕那些基因你的胃還不怕呢,你曉得你的消化液會怎麼對待那些基因么?


總有些人打著問問題的旗號,裝作要採納更多的意見,實則是想拿別人給自己的觀點背書。

你問能不能表達,我說不能,我就明確告訴你這一點。
你們有一個好,反起轉基因來比誰都快,但是提的問題啊,都圖樣,sometimes naive。

順便跪求瞻仰題主的 PhD 論文。


1 攝入的外源基因是不會在人體中表達的。只會作為核苷酸代謝掉,還沒啥營養。
2 關於@柔王丸說的Bt蛋白對人體是否有健康影響。肯定是沒有的,因為Bt蛋白作用於昆蟲腸道上皮細胞上引起細胞膜穿孔,靶標專一性很強,人體沒有這個受體。關於這個的主要擔心在於是否會在選擇壓力下出現抗性很強的超級害蟲。

3 所以題主的問題應該從 「轉基因食物是否有毒蛋白影響人體健康」角度分析:
首先,會不會產生有毒蛋白沒有證據證實,當然也很難證偽,細胞調控非常複雜也許構建的重組細胞產生了新的有毒的融合蛋白這也有可能。
但如果已經推廣,那麼要相信研究人員肯定是做了大量的工作證明是無害的。
其次,現在已經開始做差異性表達的研究工作。在未來,即使是轉基因食品,以水稻為例—— 轉入的一些抗性性狀,高產性狀,抗倒伏性狀,只在非產品器官中表達。
而我們食用的部位—籽粒不含轉基因。 這也是不久的將來說服反轉基因人士的方向吧。


小時候我吃橘子不吐籽,媽媽告訴我頭上會長出橘子來。

如果轉基因食物的基因可以在人體內表達出有毒蛋白的話。


否。


理論上,轉基因食物的基因是無法在人體內表達的。
首先解釋下轉基因食物,所謂轉基因食品,就是將外源基因(比如不同物種的)導入受體物種中,並整合入受體物種的基因中,以期表達需要的蛋白,達到抗病性、耐藥性或者高產等需要的特性。樓主所提到的有毒蛋白,就是作物表達抗藥性的一種蛋白,比如,你給水稻導入了抗棉蟲的基因,水稻就會表達該蛋白,達到抗棉蟲的效果,而這種抗蟲蛋白並不會對人體有危害。
再來說下樓主關心的問題「轉基因食物的基因能否在人體表達」。其實所有的食物在體內攝入都是以蛋白,脂肪的形式被消化和吸收的,所謂基因,也不過是核糖核酸,在攝入人體之後,會被分解吸收,並不會以基因的形式表達,就比如你吃生的三文魚的時候,三文魚的基因也不會在你體內表達。
目前,關於轉基因食物其實並沒有確鑿的證據顯示其對人體有危害,也沒有任何證據顯示轉基因食物的基因會整合到人體內表達,爭議的焦點是,沒有證據顯示轉基因食物到底有沒有危害?所以還需後續的實驗來證實這一難題。
不過,就目前來看,全球食物短缺,非轉基因食物根本供應不上人類的需求,轉基因食物是必然之勢,所以安心吃吧····


目前沒有證據表明轉基因食物的基因可以在人體內表達出有毒蛋白。
從目前人類掌握的理論上來說,外源基因會被消化道分解後才能攝入,而且在人體內沒有相應的基因表達環境,所以不可能表達蛋白。但這些永遠不能絕對說,科學技術永遠在進步,比如:人類現在已經發現有些植物的RNA能躲過消化系統直接進入血液,那麼DNA直接進入血液就有可能,也許這些基因都會影響人類,只是現在人類還沒發現罷了。
但記住這些「可能」、「也許」,需要研究和實驗來支撐,而現在的大量實驗都表明轉基因食物的基因對人類沒有顯著影響。

同理,討論轉基因食物是否安全也是偽命題,目前的狀態是:沒有證據表明轉基因食物會在中短期內對人類造成顯著影響,也就是說「相對安全」


轉基因肯定是食品的未來,這個毋庸置疑,現在反對的主要原因是種子安全。大家知道,篩選出來的轉基因作物比原始作物優良的多,在競爭中佔有巨大優勢,如果任其發展,轉基因會很快完全替代傳統作物。但目前,種子不掌握在我們手中,我們必須保留足夠的原始種子,如果轉基因出現問題能恢復,如果別人卡著種子可以自己生產,這才是安全的。
個人認為,說轉基因食品不安全有點望文生義了,如果這種觀點佔據上風,很可能我們又會錯過一次技術革命。但目前大規模普及肯定不安全,種子必須是自己的。


如果人吃了豬肉會變成豬,吃了雞肉會變成雞,吃了象拔蚌會變成……[/壞笑][/壞笑]的話,那是會表達出來有毒蛋白的。所以對這個問題,我的回答是,轉基因食品中外源性基因在人體內得到表達的可能性,不大於其他任何食物所對應物種的基因在人體中得到表達的可能性。如果擔心轉基因食品中的基因被表達,那就順便擔心一下所有的食物唄。可能辟穀是個出路吧,哦,不對,辟穀要喝水,水裡也有微生物哈。


嘛 我才不是生物學博士呢(畢竟博士學位還沒拿到 碩士學位拿到了 哈哈)
我就來看看
啤酒飲料礦泉水 花生瓜子八寶粥……

弱弱的提一個知識點
人體內體外(不是說內環境!不是說內環境!不是說內環境!)有多少微生物和人生死相依(沒你它們照樣活 沒他們 呵呵 輕的營養不良 重的死翹翹)…… 它們的基因組貌似沒轉到人的基因組去了……

(此處是讓步狀語從句)即使真的有一天 某人吃進去的某個米粒裡面的某個基因組就那麼湊巧的逃過了整套消化系統的蹂躪 那麼牛的鑽過了小腸上皮絨毛毛 進入了血液 還能那麼屌爆了的穿過了血生殖器屏障 幸運的鑽進了某個精母細胞 然後真的逃避了人細胞內的核酸降解以及自毀機制 還進了核膜 莫名其妙的重組進了基因組 然後這個精母細胞還真成熟了 形成的小蝌蚪也沒有被自然吸收或者擼到了牆上 和它的若干正常的同類比賽游泳 也沒遇到各種殺精劑避孕套避孕環大姨媽什麼的 還很幸運的沒走錯道 遇到了那個狀態還算不錯的卵細胞 還真的成功的鑽了進去 成功受精了 然後沒有什麼各種異常的宮外孕啥的 成功著床了 沒有被母體及受精卵發現 避免了受精卵自毀程序 母體流產程序的發動 成功的分裂了 還成功的生下來了 生下來才發現 我靠 這是個因為他芭比吃轉基因受害了的寶寶……
這概率 得好好算算 挺有難度的 真的……還是「下雨天出門買彩票 被雷劈了 沒死 去買了彩票 居然中了頭獎」……比較有可能……

我們不創造基因 我們只是大自然的搬運工


國重實驗室細胞生物學研究生一枚,轉基因外轉蛋白本身對人體無害,況且蛋白消化都得分解為氨基酸,但關鍵是國人看這個問題太狹隘了,1,只關注轉基因蛋白本身。轉基因蛋白的表達及其性狀的體現有可能影響植物信號通路,說白了就是影響其他植物內源蛋白的表達和功能,導致植物產生其他潛在的不利於人體的性狀並非不可能,比如募集重金屬,產生還未鑒定的有害化合物(對人)。2,其實上面這點不是關鍵也不太可能出大問題,關鍵是這種跨物種的基因轉移要從生態角度去看,而不是單單看對人有無害處,大自然通過幾十億年的選擇才決定了現在各物種的基因組,今天人類僅僅為了養活更多的自己而擅改另外一物種的基因組,這種技術一旦泛用後果不堪設想,我知道轉基因水稻是不育的,但潛在的生態危害還是相當的。轉基因可能是未來一門熱門技術,造福人類。但是對中國來說真心太早了。

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貌似很多人都關注轉基因水稻是不是不育這個問題,我說明下,是我一次看文獻的時候,它說「為了減小轉基因作物對生態的衝擊,而將其設計成不育方案「,也就是說我只是把他們的宣傳「廣告「轉過來而已。另外需要強調的是,鄙人開頭說明「國重實驗室「只是為了向題主出示答題資格的(人家要求我有什麼辦法?),絕非想說明自己是什麼專家,我做的是cells signal transduction/CST,就遺傳學的了解,我水平最多211本科,而且還是理論方面。但是題主說只要是生物學就行(所以從這裡可以看出題主和很多答主及評論的人很可能都不是行內人,這種事情就類似於以為學音樂的一定唱歌很好,學計算機的一定會修電腦,學生物的一定從生化分子到生態樣樣精通),所以我說說自己關於這件事的看法,我從來未想過要說服誰。

另外看大家爭論得這麼激烈我想多說幾句,其實關於轉基因這類事情,那些真的有資格說話的人,比如我們院的那些教授,他們都不會去爭論,如果他覺得可以就吃,不好就不吃,絕對不會去勸服別人吃還是不吃,更不會像我們這幫「小孩「一樣到網上來爭吵,什麼支持轉或反轉(當然利益相關的那幫牛除外)。我的意思就是,大部分精英們才不會去管屁民們怎麼想,過得怎樣。你們要是以為看到哪天某大牛大喊支持/反對轉基因是因為他們想拯救蒼生,那你們很可能大錯特錯,他們突然出來說話很可能都是有「原因「的。當然也有極少部分人是真的想救世,但真的很少。

話說遠了,其實說上面這些我是想說,人活一世不能什麼都聽別人的,自己有能力做判斷的就自己判斷。那麼關於轉基因水稻/食品到底怎樣,我個人(個人!!!)的看法:

戰術上,轉基因技術的原理概念很安全。

戰略上,照目前人類消耗資源的速度,轉基因技術很可能是人類解決糧食產能不足的一個重要途徑。

我個人來說,凡是人為因素參與過多的食物我都盡量不吃。

我不會去說服別人,別人也很難說服我。僅此而已。


最後,我最喜歡的?後會無期?裡面的一句台詞,「小孩才分對錯,成人只看利弊「。


我覺得章彥博已經完整而正確地回答了提問者。雖然我是一個堅定的轉基因支持者,但是我還是有自己的一點憂慮就是轉基因食物會不會因為轉基因而改變舊的的代謝途徑從而合成一些從前所不含有的代謝物,對食用者造成傷害。
生物代謝是一個複雜的網路,複雜性科學在生物體內是適用的,也就是你導入一個基因你並不知道這個基因除了你最初設計的目的外還可能對生物代謝造成什麼影響、合成一些什麼新的代謝物。實際上因為一個基因(哪怕是基因調控序列)的改變造成代謝途徑的巨大改變是很常見的事情。所以我們完全無須擔心轉基因在人體內表達,卻應該考慮一下轉基因生物代謝途徑變化的問題。可惜這方面的問題似乎從來沒有被拿出來討論過。


三年前參加生科論壇時聽南大生科院博導宣講他們實驗室的課題,食物中的RNA對人體的確是有影響的,不過最先發現的是好像是日本人,在人體發現了長期所食用的水稻中的RNA……


hhaaha ,我看懂了,題主一定是吃了一個神仙……只不過吃神仙之前吃了一次豬頭肉……


問這個問題不如問「BT毒素是否對人體有健康影響」 轉基因作物是是否可以保障幾代作物內 BT毒素基因只表達在想表達的作物部位,


公眾對轉基因的懷疑不在於其基因,而在於其對害蟲的毒性是否會影響到吃它們的人,或者豬牛羊(間接影響人)。另外一部分人對轉基因的懷疑在於孟山都對種子的控制。


高中畢業就能答上來的題你讓我博士畢業再回答?媽蛋9年白讀了! 赤裸裸的拉低整個學術界的逼格啊!


當年人們用動物屍體磨成飼料喂牛,誰也沒想到會搞出個朊病毒這麼個特殊蛋白質,這不算個潛在風險的案例嗎?


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