理化学研究所和京都大学等开发出了可以暂时改变植物的特性以生成目标蛋白质或者抑制蛋白质合成的方法。这种方法与基因重组不同，只需喷一种特殊液体即可轻松改变植物特性。有望广泛用于疫苗成分制造，以及使农作物产生抗药性等。
实验使用的喷雾（左）和拟南芥（右）（图片由沼田组长提供）
喷到叶子上的液体中含有可以把由氨基酸组成的肽和DNA结合到一起的物质。这种物质附着到叶子上后，会在肽的作用下穿过植物的细胞膜。DNA到达细胞内部后，会利用植物的机理生成蛋白质。
在实验中，研究团队将这种液体喷到了拟南芥的叶子上。研究确认，根据携带的DNA信息，形成了参与着色的蛋白质，并且叶子出现颜色。
另外，利用干扰蛋白质合成的RNA（核糖核酸）代替DNA时，抑制了原本发荧光的番茄叶子显示颜色。该方法既能促进也能抑制蛋白质合成，具有高度的灵活性。
设计DNA序列的话，可以增加有用的蛋白质。例如，可以生成对农药产生抗性的蛋白质，或者大量生成部分营养素。预计也可以生成病原体的部分蛋白质，作为疫苗成分使用。
以往的方法是将肽和核酸注射到叶子中，很难处理大量的叶子。研究团队改良了肽的结构，由此即使是喷雾那样的少量液体，也能有足量的核酸进入叶子中。在农场使用时，如果能用无人机取代喷雾器喷洒液体，就有望快速工作。
仅喷了DNA的拟南芥叶子（右）颜色没有变化，而喷了结合肽和DNA的物质的叶子（左）显示出颜色（图片由理研的沼田组长提供）
研究团队设法避免了导入的DNA序列与植物的部分基因组（全部遗传信息）相似，因此基本不会发生重组。导入的DNA和RNA无法稳定存在于细胞内，合成蛋白质的时间最多只有3～4天。
理研的沼田圭司组长（兼任京都大学教授）表示：“合成的蛋白质可以稳定发挥约2个月的作用。”
转基因植物为防止对生物多样性产生不利影响，需要采取防止其扩散的对策等。“如果不是转基因植物，就可以正常管理，便于生产”（沼田组长）。
这种物质不含切断生物DNA的酶，也不会促进DNA插入基因组。然而，如果实际在农场中使用时，需要调查是否会对土壤中的微生物产生不利影响等。
日文：尾崎达也、《日经产业新闻》，2022/03/07
中文：JST客观日本编辑部
