成绩排名百分比怎么算:转基因 Bt毒素的毒理学理论

转基因    Bt毒素的毒理学理论：

    在谈Bt对哺乳动物有没有害之前，先了解下Bt毒素对所谓“目标生物”的作用机理是什么。我先直译一下这段“Bacillusthuringiensis(Bt) bacteria produce insecticidal Cry and Cyt proteins used in the biological control of different insect pests.... The 3d-Cry toxins are pore-forming toxins that induce cell death by forming ionic pores into themembraneof the midgut epithelialcells in their target insect. The initial steps in the mode of action include ingestion of the protoxin, activation by midgut proteases to produce the toxin fragment and the interaction with the primary cadherin receptor. The interaction of the monomeric CrylA toxin with the cadherin receptor promotes an extra proteolytic cleavage, where helix alpha-1 of domain I is eliminated and the toxin oligomerization is induced, forming a structure of 250 kDa. The oligomeric structure binds to a secondary receptor, aminopeptidase N or alkaline phosphatase. The secondary receptor drives the toxin into detergent resistant membranemicrodomains formingpores that cause osmotic shock, burst of the midgut cells and insect death. Regarding to Cyt toxins, these proteins have a synergistic effect on the toxicity of some Cry toxins. Cyt proteins are also proteolytic activated in the midgut lumen of their target, they bind to some phospholipids present in the mosquito midgut cells.”

    Bt细菌产生杀虫Cry和Crt蛋白，用于不同害虫的生物防治。...3d-Cry毒素是成孔蛋白，可以通过在目标昆虫的中肠上皮细胞膜上形成离子孔道导致细胞死亡。作用形式的开始步骤包括摄入毒素前体，由中肠蛋白酶激活成毒素，并与初级钙黏蛋白（cadherin）受体反应。单体的Cry1A毒素与钙黏蛋白受体作用，促进进一步蛋白水解，蛋白域I的阿尔法螺旋消失，毒素形成寡聚体结构，大约250 kDa。寡聚体结合第二个受体，氨肽酶N（APN）或者碱性磷酸酶。第二受体将毒素导入耐去垢剂膜微区，形成孔道，造成渗透压shock（这还真难找个合适的中文词），涨破中肠细胞导致昆虫死亡。就Cyt毒素而言，这些蛋白对某些Cry毒素有协同效应。Cyt蛋白在目标中肠腔中也有蛋白水解活性，它们可以与蚊子中肠细胞的一些磷脂结合[9]。

    补充：1. 需要说明的是在对昆虫的毒理学研究中，发现Bt蛋白受体Bt-R1、BtR175等，均来自昆虫，属于钙黏蛋白样受体（Cadherin-like receptor）。而哺乳动物中大量存在不同类型的钙黏蛋白，未知是否能够参与Bt蛋白的细胞毒性功能，这方面的研究报告很少。

    2. 在Cry蛋白的毒性作用中，最关键的并不是Cry蛋白与小肠上皮细胞刷状缘囊泡（BBMV）的结合，而是结合钙黏蛋白样受体后，促进了Mg2+依赖的信号途径，从而使得细胞死亡。非特异性地，如Cry1Ab蛋白寡聚体与脂筏结合不能产生细胞毒性[10]。

    3. 关于Cry蛋白对目标生物肠道细胞的毒理学研究并不完善，发现钙黏蛋白样受体及氨基肽酶N（APN1）受体都是近些年的工作。并且不同Cry蛋白，比如Cry1Ab与Cry1Ac，尽管序列相似度很高，但却可能通过不同机制作用目标昆虫的中肠细胞[11]，不同受体对不同Cry蛋白的亲和力不同。

    4. 到现在为止我仅仅看到一篇报道涉及Cry蛋白对哺乳动物小肠上皮细胞的实验，说Bt蛋白不影响小肠上皮细胞的膜完整性[15]。这篇杂志影响因子不到1。但也就在这个实验中，证实了Cry蛋白可以与牛、猪的BBMV的结合。看看数据，与昆虫肠道的BBMV结合量差别很大吗？（图三）

    图三（[15]）

    综上，在已看到的资料中，Cry蛋白一定会与哺乳动物小肠细胞接触，但是毒理学研究却呈现不同的理论。一是受体-信号理论，即Cry蛋白结合受体后，由受体导致Mg2+依赖的信号途径，激活胞内凋亡信号，从而杀伤细胞；二是成孔蛋白理论，即Cry蛋白本身，由受体促进水解，成熟蛋白寡聚，在细胞膜上形成孔道，造成渗透压shock。也就是说，对于Bt蛋白，即使对于目标昆虫的作用机理，目前也呈现完全不同的解释。我真的觉得很悲哀，怎么能这些毒理学内容都没有研究透，就敢拿给人吃呢？这就好象我们常说食盐吃多了也有毒性一样，可是食盐的毒理学理论清晰，造成电解质平衡的破坏可以通过相应的方法防治，而Bt蛋白呢？完全不同的作用方式，就意味着根本没有相应的解毒方法。最好的方法只能是远离，接触越少越好。

    有了以上毒理学研究的认识，现在来看转基因专家们宣传的Bt蛋白理论上的“三道防线”：第一，“哺乳动物肠道细胞没有受体”。请看上面的毒理学研究，钙黏蛋白（cadherin）、碱性磷酸酶，哺乳动物肠道里没有？实际上，你得问，哪种细胞没有钙黏蛋白？哪个组织没有碱性磷酸酶？同一蛋白家族的成员，其序列相似度可以很高。再看细胞的耐去垢剂微区，这是近十几年内的发现，细胞膜并不是平均分布的，上面大量存在耐去垢剂的被称为“脂筏”（lipid rafts）的膜结构单元。大量功能蛋白都是通过这种细胞膜上的集中、寡聚在脂筏中从而发挥功能的。那么，哺乳动物哪种细胞没有脂筏结构？；第二，不耐胃蛋白酶、但是耐胰蛋白酶。可是，看***农业部农业转基因生物食用安全监督检验测试中心（北京）黄昆仑实验室怎么证明“Cry蛋白易被降解”的？Cry蛋白量与酶液浓度比是1:19[12]。试问你平时吃饭的时候，胃里的蛋白与消化酶量比是这样的吗？实际上，饲喂动物的实验已经在粪便里发现了Cry蛋白[13]，这说明什么呀？第三，煮熟了就没事？Bt蛋白热稳定性超强，100℃，60分钟不会降解（图二）[14]。变性蛋白当然还存在致敏性可能，更何况，你怎么知道它们没有可能突变成了高温下仍然具有活性的蛋白，如RNAase；以上“三道防线”排除了什么不确定性？