AI設計的CRISPR剪刀走進稻米細胞：三種基因改寫模式通過測試

稻米基因編輯長期倚重從天然微生物找到的CRISPR蛋白，如今，研究人員開始測試另一條路：讓人工智慧依蛋白質序列規律設計新的分子剪刀。印度中央稻米研究所團隊將AI生成的OpenCRISPR-1改造成適用於植物的POC1平台，並證明它能在稻米細胞內工作。

這裡的AI並非自行選擇要改寫的稻米性狀，而是參與核酸酶的設計。OpenCRISPR-1是一種RNA導引蛋白，長度為1,380個胺基酸，與典型SpCas9相差403個胺基酸；研究人員再依稻米細胞的需求調整其表現系統，建立Plant OpenCRISPR-1。

團隊先在稻米原生質體的四個基因位置測試製造DNA雙股斷裂。美國植物生物學家學會旗下Plantae整理的數據顯示，編輯效率介於10.0%至16.8%，與傳統SpCas9相比沒有顯著差異。研究人員也再生出帶有目標缺失的穩定轉殖稻株，顯示效果不只存在於短暫培養的單一細胞。

POC1的用途並不限於切斷基因。團隊把它分別接上腺嘌呤與胞嘧啶鹼基編輯元件，以及引導編輯元件，讓系統能替換單一DNA字母，或按照RNA模板改寫指定序列。Nature India報導指出，其中胞嘧啶鹼基編輯器在若干目標位置的效率高於相應Cas9系統；不過，不同位置的表現並不一致，不能據此推論POC1全面優於現有工具。

這項成果的另一層意義在於技術取得。成熟CRISPR平台牽涉複雜的智慧財產權與授權安排；OpenCRISPR-1採開源方式發布，研究材料也規劃透過質體庫提供，並另設商業授權途徑。這可能讓學術團隊更容易試驗新型編輯器，但「開源」不等於所有商業用途均可免除授權與法規審查。

現階段研究證明的是一套編輯工具可在有限數目的稻米基因位置運作，尚未培育出經田間驗證、具增產、抗病或耐逆境性狀的新品種。不同稻米品系的效率、全基因組非預期編輯、性狀穩定性與多世代遺傳仍需系統評估；即使技術成熟，基因編輯作物的分類、審查與市場准入也會因國家而異。POC1因此更像是一把已通過實驗室試剪的新工具，而不是即將上市的稻米品種。