曾庆平：转基因玉米致癌的几个前提

2012-09-26 科学网 科学网

曾庆平转基因玉米致癌

    法国科学家用转5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因玉米饲喂大鼠能致癌？下面让我们先撇开其研究论文的具体细节，简单分析一下转基因玉米可能致癌的几个前提条件。     首先，EPSPS基因产物致癌。EPSPS催化莽草酸-3-磷酸与磷酸烯醇丙酮酸合成5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸，后者在分支酶催化下合成分支酸，成为芳香

    法国科学家用转5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因玉米饲喂大鼠能致癌？下面让我们先撇开其研究论文的具体细节，简单分析一下转基因玉米可能致癌的几个前提条件。

    首先，EPSPS基因产物致癌。EPSPS催化莽草酸-3-磷酸与磷酸烯醇丙酮酸合成5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸，后者在分支酶催化下合成分支酸，成为芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）生物合成的前体。由于5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸只是芳香族氨基酸生物合成的中间产物，其在正常细胞中的浓度肯定不高。相反，随着EPSPS基因在转基因玉米中的过表达，5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸的浓度必然瞬时升高，其结果表现在两个方面：一是前向激活，即前体增加导致下游系列酶的激活，结果使芳香族氨基酸合成增加；二是反馈抑制，即过多产物的生成导致关键酶活性抑制，结果使合成途径的活性整体降低，芳香族氨基酸合成减少。当然，不管是何种情况，转基因细胞中的5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸的含量都是偏高的，要确认转基因玉米致癌必须先证明5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸致癌。

    其次，5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸与除草剂农达（Roundup）互作致癌。农达的化学名称是草甘膦，它是甘氨酸衍生物，同时也是磷酸烯醇丙酮酸类似物，因而可竞争性抑制EPSPS活性，阻断芳香族氨基酸合成。当农达结合在EPSPS的活性中心后，5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸肯定不能合成，但是否会合成其他产物则不得而知。还有就是农达与5-磷酸烯醇丙酮酸莽草酸之间是否能发生化学反应并产生致癌物？这些都是将来必须详细研究的两个重要问题，必要时应该开展转基因玉米的代谢组学研究。

    第三，转基因玉米中存在诱导大鼠一氧化氮合酶（NOS）活性的物质。肿瘤分为良性（benign）和恶性（malignant）两种情况。当大鼠NOS被激活后，可导致NO迅速且大量合成，其后果是引起血管形成和组织增生，能在某些部位形成可见或可以触摸的肿瘤，但它们不会转移，也不会恶变；如果大鼠染色体发生畸变或基因出现突变，尤其是肿瘤相关基因发生突变（通常出现3-5个基因突变），那么形成的肿瘤细胞既能浸润转移，又能恶变致死。

    第四，转基因玉米成分使大鼠致瘤基因激活或抑瘤基因失活。如果某种未知成分能结合到致瘤基因的启动子上，就有可能活化该致瘤基因而诱发肿瘤。或者某种未知成分对抑瘤基因启动子进行甲基化修饰（表观遗传修饰），使该抑瘤基因失活而不能阻止肿瘤发生。

    最后，转基因玉米霉变。无论转基因还是非转基因，玉米感染黄曲霉菌后会产生黄曲霉素，而吃含有黄曲霉素饲料的大鼠罹患癌症的机会就很大。

    从上面的分析可知，法国科学家要令人信服地证实其研究结论正确，还有很多工作要做！

    PS:请注意该论文至今尚未被杂志正式接受，仍为校正稿，继续关注！

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