理化學研究所和京都大學等開發出了可以暫時改變植物的特性以生成目標蛋白質或者抑制蛋白質合成的方法。這種方法與基因重組不同，只需噴一種特殊液體即可輕鬆改變植物特性。有望廣泛用於疫苗成分製造，以及使農作物產生抗藥性等。
實驗使用的噴霧（左）和擬南芥（右）（圖片由沼田組長提供）
噴到葉子上的液體中含有可以把由胺基酸組成的肽和DNA結合到一起的物質。這種物質附着到葉子上後，會在肽的作用下穿過植物的細胞膜。DNA到達細胞内部後，會利用植物的機制生成蛋白質。
在實驗中，研究團隊將這種液體噴到了擬南芥的葉子上。研究應答，根據攜帶的DNA資訊，形成了參與著色的蛋白質，並且葉子出現顏色。
另外，利用干擾蛋白質合成的RNA（核糖核酸）代替DNA時，抑制了原本發螢光的番茄葉子顯示顏色。該方法既能促進也能抑制蛋白質合成，具有高度的靈活性。
設計DNA序列的話，可以增加有用的蛋白質。例如，可以生成對農藥產生抗性的蛋白質，或者大量生成部分營養素。預計也可以生成病原體的部分蛋白質，作爲疫苗成分使用。
以往的方法是將肽和核酸注射到葉子中，很難處理大量的葉子。研究團隊改良了肽的結構，由此即使是噴霧那樣的少量液體，也能有足量的核酸進入葉子中。在農場使用時，如果能用無人航空載具取代噴霧器噴灑液體，就有望快速工作。
僅噴了DNA的擬南芥葉子（右）顏色沒有變化，而噴了結合肽和DNA的物質的葉子（左）顯示出顏色（圖片由理研的沼田組長提供）
研究團隊設法避免了導入的DNA序列與植物的部分基因體（全部遺傳資訊）相似，因此基本不會發生重組。導入的DNA和RNA無法穩定存在於細胞内，合成蛋白質的時間最多隻有3～4天。
理研的沼田圭司組長（兼任京都大學教授）表示：「合成的蛋白質可以穩定發揮約2個月的作用。」
轉基因植物爲防止對生物多樣性產生不利影響，需要採取防止其擴散的對策等。「如果不是轉基因植物，就可以正常管理，便於生產」（沼田組長）。
這種物質不含切斷生物DNA的酶，也不會促進DNA插入基因體。然而，如果實際在農場中使用時，需要調查是否會對土壤中的微生物產生不利影響等。
日文：尾崎達也、《日經產業新聞》，2022/03/07
中文：JST客觀日本編輯部
