极地苹果查看源代码讨论查看历史

极地苹果

原图链接

中文名 极地苹果 外文名 Arctic Apple 属 性 转基因农作物 特 点 不会褐变

极地苹果，（Arctic Apple）是一种转基因苹果，科学家通过RNA干扰技术使特定基因沉默，从而使这种苹果具有不会褐变特点。2017年2月，极地苹果将在美国上市，是美国第一种商业化销售的转基因苹果。

发展历程

2015年2月通过美国农业部审批，2015年3月通过FDA审批，2017年2月在美国上市。

技术背景

削皮的苹果长时间暴露在空气中会发生褐变，这种变化其实来自于正常的氧化反应。在植物中存在很多原本无色的多酚类的物质。这类物质能跟氧气结合，产生一些有色物质，这就是褐变。

在健康的植物细胞中，多酚和多酚氧化酶难以相遇，它们一个住在液泡里，一个住在类囊体中，只有当细胞受到破坏时，两种物质才能结合在一起。在PPO的炽烈催化之下，多酚类物质和氧气迅速结合，果肉变色也就在所难免了。

不单单是苹果，这种变色问题存在于很多蔬果之中，比如香蕉、桃子、梨、莲藕、土豆的洁白之躯都会因为酶促褐变而穿上棕色外套，让人食欲顿失。

技术原理

科学为了让果实中的PPO失去活性，或者干脆不产生PPO。直接使苹果的酶促褐变基因沉默。要实现这个目标，就要仰赖于一种叫RNA干扰（RNAi）的转基因技术。

绝大多数生物体（流感病毒等RNA病毒除外）的遗传信息都保存在DNA中。DNA相当于构建生物体的原始图纸，要真正建设生物体的时候，要先以DNA为模板，制作临时图纸——信使RNA（mRNA）。这些mRNA才是在细胞工地上指导蛋白质合成时真正使用的图纸。理论上，不管是撕碎原始还是临时图纸，都不会产生相应的蛋白质。但是，DNA上不同基因有很多共用的序列，随意改变DNA将产生不可预计的后果，甚至导致生物死亡。所以，只能改变mRNA。

从结构上分析，DNA的双螺旋像咬合在一起的拉链，两条互补的DNA链紧紧地拥抱在一起，而mRNA是以单链形式存在的。不过，生物世界永远都有特例，有些RNA确实是双链形态，被称为双链RNA（dsRNA）。好吧，对细胞来说，这些RNA就是不应该存在的东西——常常是外来病毒或者别的什么外来基因。而细胞自然也有对策，RNAi就是消灭它们的免疫机制。

一旦dsRNA出现在细胞中出现，很快就会被名叫Dicer蛋白的警察发现，然后警察会张开大嘴把这些dsRNA咬个粉碎，变成长度为21～23个碱基的小段；然后小段上的两条RNA就会被强行拆散成siRNA。被拆开之后，这些短短的siRNA又会与一种叫AGO蛋白结合成复合物，然后会主动去找那些跟自己有互补序列的mRNA，并且要给它们一个“甜蜜”的拥抱。可怜mRNA还没明白怎么回事儿，就被切割破坏，失去了活性，真是躺着也中枪。甜蜜拥抱变成了死亡陷阱。

细胞会继续以siRNA为引物，mRNA为模板合成大量的dsRNA，继续上述的过程，并且这种dsRNA还可以跨越细胞、组织、甚至是器官的界限，扩展到整个生物体中。就好像原子弹爆炸时的链式反应一样，一旦RNAi过程启动，就会一直进行，直到把生物体内所有的目标mRNA全部破坏。最终的结果就是，mRNA都不见了，基因“沉默”了。就像最初发现的那些变白的转基因矮牵牛一样。

利用这个原理，我们可以做很多事情，比如关闭肿瘤基因，关闭过敏患者的特定基因。培育出极地苹果正是利用这项技术，通过插入更多份苹果中本来就有的PPO基因，将苹果中的PPO基因尽数关闭，从而让苹果长时间维持在雪白的状态。