利用“感染”，从土豆中排除毒素

此前，村中教授一直与理化学研究所的研究组合作，对土豆的代谢过程进行研究。在此期间，他们发现了“SSR 2”这一基因，它与茄碱和卡茄碱的生成有关。如果阻断这一基因的运作，土豆是不是就不会产生茄碱和卡茄碱了呢？想到这里，村中教授决定采用基因组编辑技术。

然而，这一思路从最开始就遇到了问题。通常而言，植物细胞的表面都被一种叫作“细胞壁”的坚固壁垒所包围，从而对细胞本体起到保护作用。因此，对于植物细胞，研究者就无法像对待细胞周围只覆盖着柔软的细胞膜的动物细胞那样，仅需从外部注入TALEN或CRISPR‐Cas 9，便可立即完成基因组编辑。对动物和植物进行基因组编辑，过程是截然不同的（这在第二章中进行过详述）。

对此，村中教授所想出的解决方案是，首先利用能“感染”植物的细菌，在植物细胞的内部制造出进行基因组编辑所必需的TALEN。接下来，我就对这种方法进行具体说明。

此处所使用的是在第二章中已经介绍过的“农杆菌”这种土壤细菌。该细菌在感染植物之后，会将自身基因的一部分融合到受感染植物的细胞基因组中去，以合成自身生存必需的营养成分。村中教授想利用的就是细菌的这种性质。

首先，向这种细菌的DNA中融合“生成能阻断SSR 2运作的TALEN的基因”。然后把土豆仔细地切成碎块，放入施加了植物激素的培养皿中，并把细菌也加入其中。如此一来，这些细菌就会感染土豆，其中的一部分会向土豆的基因中引入TALEN的基因。细菌起到了将TALEN基因送入到土豆基因组中去的搬运工（载体）的作用。被引入的TALEN基因会在土豆细胞的内部进行TALEN的制造工作，然后制造出的TALEN再将目标基因破坏掉。

■对土豆进行基因组编辑的方法

但是，如果TALEN未能正确地将所瞄准的位点——也就是SSR 2所在的部分破坏掉，就无法阻断目标基因的运作。研究组对实验结果进行确认后发现，在感染了细菌的土豆之中，有一成左右完成了基因组编辑的过程。

将被切成碎块的土豆浸没到植物激素中，土豆会发出被称作“不定芽”的嫩芽。等嫩芽长大，就可以转移到不含植物激素的培养基中继续栽培，最后把它们移植到土壤里，就能发育成土豆。如此，研究人员就能收获不会分泌茄碱和卡茄碱的“无毒土豆”了。毒素含量的检测结果显示，这些土豆的茄碱和卡茄碱都被控制在了原本含量的1/10左右。在这个剂量下，即使不逐一挖除芽块，人类直接食用也不会引起身体不适。