摘要：2月14日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队联合攻关，在国际权威期刊Cell上在线发表了题为“Design of CoQ10 crops based on evolutionary h

2月14日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队联合攻关，在国际权威期刊Cell上在线发表了题为“Design of CoQ10 crops based on evolutionary history（基于植物进化的辅酶Q10性状设计）”的科研论文。

这项研究深入探究了辅酶Q在陆生植物中的进化历程及其关键酶的自然变异规律，首次阐明了植物调控辅酶Q侧链长度的分子机制。研究团队运用先进的引导编辑技术，精准修饰了水稻基因组中Coq1酶的5个关键氨基酸位点，成功培育出能够合成辅酶Q10的新型水稻种质。同时，该技术在小麦基因组编辑方面也取得了突破性进展，为作物营养强化提供了新的技术路径。

什么是“辅酶Q10”？

辅酶Q10被誉为“人体发电机”，是驱动细胞能量代谢的核心物质。它能增强心肌功能、清除自由基、延缓衰老，被《中华人民共和国药典》收录为心脑血管疾病辅助药物。但人体合成辅酶Q10的能力从20岁开始衰退，40岁时体内含量仅为20岁时的70%4。更棘手的是，全球约2.5亿服用他汀类降脂药的人群，其辅酶Q10合成会受药物抑制。

传统补充方式依赖深海鱼类或化学合成保健品，但前者资源有限，后者存在吸收率低、价格昂贵（日均成本约10元）等问题。

而此次研究出的辅酶Q10水稻，籽粒含量达5μg/g，按成人日均食用200克大米计算，相当于摄入1000μg辅酶Q10，已接近保健品的推荐剂量。这意味着未来普通人无需改变饮食习惯，就能获得持续、安全的营养补充。

据了解，基因编辑技术是21世纪生命科学领域的革命性突破，它允许科学家像“文字编辑”一样精确修改生物体的DNA序列。

目前主流技术包括：

CRISPR/Cas9系统：通过细菌免疫系统改造的“基因剪刀”，可精准切割特定DNA片段；

TALEN系统：利用人工设计的蛋白质识别特定DNA序列进行切割；

引导编辑技术：最新一代技术，无需切断DNA双链即可实现碱基替换，极大提高安全性和精准度。

本次研究中，科学家正是采用引导编辑技术，分析1000多种植物基因序列，通过机器学习锁定决定辅酶Q链长的关键酶Coq1，精准修改其5个氨基酸位点。这种“无痕编辑”既保留了水稻原有遗传稳定性，又激活了其合成辅酶Q10的潜能。

资料来源：丁香学术、光明科技、澎湃新闻

来源：掌上沂源