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極地蘋果

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中文名 極地蘋果 外文名 Arctic Apple 屬 性 轉基因農作物 特 點 不會褐變

極地蘋果，（Arctic Apple）是一種轉基因蘋果，科學家通過RNA干擾技術使特定基因沉默，從而使這種蘋果具有不會褐變特點。2017年2月，極地蘋果將在美國上市，是美國第一種商業化銷售的轉基因蘋果。

發展歷程

2015年2月通過美國農業部審批，2015年3月通過FDA審批，2017年2月在美國上市。

技術背景

削皮的蘋果長時間暴露在空氣中會發生褐變，這種變化其實來自於正常的氧化反應。在植物中存在很多原本無色的多酚類的物質。這類物質能跟氧氣結合，產生一些有色物質，這就是褐變。

在健康的植物細胞中，多酚和多酚氧化酶難以相遇，它們一個住在液泡里，一個住在類囊體中，只有當細胞受到破壞時，兩種物質才能結合在一起。在PPO的熾烈催化之下，多酚類物質和氧氣迅速結合，果肉變色也就在所難免了。

不單單是蘋果，這種變色問題存在於很多蔬果之中，比如香蕉、桃子、梨、蓮藕、土豆的潔白之軀都會因為酶促褐變而穿上棕色外套，讓人食慾頓失。

技術原理

科學為了讓果實中的PPO失去活性，或者乾脆不產生PPO。直接使蘋果的酶促褐變基因沉默。要實現這個目標，就要仰賴於一種叫RNA干擾（RNAi）的轉基因技術。

絕大多數生物體（流感病毒等RNA病毒除外）的遺傳信息都保存在DNA中。DNA相當於構建生物體的原始圖紙，要真正建設生物體的時候，要先以DNA為模板，製作臨時圖紙——信使RNA（mRNA）。這些mRNA才是在細胞工地上指導蛋白質合成時真正使用的圖紙。理論上，不管是撕碎原始還是臨時圖紙，都不會產生相應的蛋白質。但是，DNA上不同基因有很多共用的序列，隨意改變DNA將產生不可預計的後果，甚至導致生物死亡。所以，只能改變mRNA。

從結構上分析，DNA的雙螺旋像咬合在一起的拉鏈，兩條互補的DNA鏈緊緊地擁抱在一起，而mRNA是以單鏈形式存在的。不過，生物世界永遠都有特例，有些RNA確實是雙鏈形態，被稱為雙鏈RNA（dsRNA）。好吧，對細胞來說，這些RNA就是不應該存在的東西——常常是外來病毒或者別的什麼外來基因。而細胞自然也有對策，RNAi就是消滅它們的免疫機制。

一旦dsRNA出現在細胞中出現，很快就會被名叫Dicer蛋白的警察發現，然後警察會張開大嘴把這些dsRNA咬個粉碎，變成長度為21～23個鹼基的小段；然後小段上的兩條RNA就會被強行拆散成siRNA。被拆開之後，這些短短的siRNA又會與一種叫AGO蛋白結合成複合物，然後會主動去找那些跟自己有互補序列的mRNA，並且要給它們一個「甜蜜」的擁抱。可憐mRNA還沒明白怎麼回事兒，就被切割破壞，失去了活性，真是躺着也中槍。甜蜜擁抱變成了死亡陷阱。

細胞會繼續以siRNA為引物，mRNA為模板合成大量的dsRNA，繼續上述的過程，並且這種dsRNA還可以跨越細胞、組織、甚至是器官的界限，擴展到整個生物體中。就好像原子彈爆炸時的鏈式反應一樣，一旦RNAi過程啟動，就會一直進行，直到把生物體內所有的目標mRNA全部破壞。最終的結果就是，mRNA都不見了，基因「沉默」了。就像最初發現的那些變白的轉基因矮牽牛一樣。

利用這個原理，我們可以做很多事情，比如關閉腫瘤基因，關閉過敏患者的特定基因。培育出極地蘋果正是利用這項技術，通過插入更多份蘋果中本來就有的PPO基因，將蘋果中的PPO基因盡數關閉，從而讓蘋果長時間維持在雪白的狀態。