Pozemné Cherry: CRISPR slúži na výrobu nového, chutného, ​​geneticky modifikovaného ovocia

Pred kukurica bola kukuričná tráva, ktorá produkovala len jeden rad jadier na každom stonke. Dlhé stáročia šľachtenia ho premenili na rýchlo rastúcu rastlinu s veľkými, sladkými, hustými ušami. V skutočnosti väčšina produktov, s ktorými sme sa teraz oboznámili, si vyžiadala stovky generácií, aby sa stali tým, čím sú dnes. Ale teraz vedci, vyzbrojení silnou technológiou CRISPR-Cas9 na editáciu génov, znižujú proces domestikácie na niekoľko rokov. Ich prvým pokusom je pozemné čerešne - predtým divoké, teraz chutné ovocie, ktoré má všetko, čo je potrebné na to, aby sa stalo ďalšou jahodou.

V novinách publikovaných v novembri v časopise Prírodné rastliny tím výskumníkov načrtol, ako používali CRISPR, aby vytvorili základ pre čerešňu (Physalis pruinosa) vhodnejšie pre poľnohospodárstvo. Sladké ovocie s tropickou príchuťou, o veľkosti čerešne a uhnízděné v ochrannom papierenskom šupke, je známe ako „osirotená plodina“ - jedna s niektorými žiaducimi vlastnosťami, ktorá však nestačí na to, aby ich chovatelia chceli pestovať. Vo voľnej prírode je mletá čerešňa, dobre, divoká - rastie všade a má malé, riedke ovocie, ktoré spadá z viniča, keď sú zrelé.

Ale pomocou CRISPR na úpravu svojich neatraktívnych prvkov sa vedci domnievajú, že to môže byť nakoniec nájdené v produkčnej časti supermarketu.

„S niektorými vylepšeniami by sa to mohlo stať v USA špeciálnou plodinou a dať farmárom ďalšiu plodinu na pestovanie, čo nie je strom,“ povedal Joyce Van Eck, Ph.D., odborník na rastlinné biotechnológie v inštitúte Boyce Thompson Institute. hovorí jeden zo spoluautorov obrátený.

V minulosti, Van Eck laboratórium študoval, ako používať úpravy génu na zvýšenie produktivity, veľkosti ovocia a ďalšie vlastnosti v paradajkách. Pre svoje nové experimenty si tím vybral mleté ​​čerešne, pretože ako súčasť rodiny Solanaceae súvisia s paradajkami (ako aj zemiakmi, tabakom, baklažánom a paprikou) - a tak je ich DNA relatívne dobre zmapovaná a dobre rozumel. Van Eck premýšľal, či jej predchádzajúce dielo by mohlo byť použité na zrýchlenie domestikácie pozemnej čerešne.

S kolegami na Cornell University a Cold Spring Harbor Laboratory Van Eck a jej tím zistili, že je to naozaj možné. Úpravou génov spojených s neurčitým rastom a tým, že rastliny prestanú rásť, keď produkujú kvety, úspešne zmenili spôsob, akým rastú pomarančové čerešne, aby sa révy zmenšili a boli divoké.

„Vzali sme si niečo, čo je veľmi divoké a nezvládnuteľné a akési to skrotené, robilo to kompaktnejším, ľahším zvykom pri riešení,“ hovorí Van Eck.

Je to veľmi dôležitá vlastnosť pre poľnohospodárov, pre ktorých je rozhodujúce efektívne využívanie priestoru. „Dostávame aj viac kvetov a viac ovocia, takže sme v istom zmysle zlepšili výnos.“ Tiež ovocie značne zväčšili. V budúcnosti sa chcú zamerať na gény spojené s obsahom cukru, aby sa ovocie sladšie, čo už bolo vykonané v editácii génu paradajok.

Van Eck nepredpokladá, že budeme v najbližších piatich rokoch kupovať pecky zemiakov v obchode s potravinami, ale je optimistická. Akonáhle dostanú modifikované mleté ​​čerešne z laboratória, budú ich musieť dostať do rúk farmárov, ktorých spätná väzba o skutočných skúsenostiach s pestovaním ovocia rozhodne o tom, ktoré vlastnosti je potrebné stanoviť ďalej. Van Eck, ďalší z tohto zoznamu, je zvykom, že na rastlinách klesá zrelé ovocie, čo vytvára výzvu na zber a bezpečnosť potravín. Vzhľadom na ich úspechy pri formovaní ostatných vlastností ovocia je ťažké predstaviť si, že to bude problém.

Je iróniou, že vec, ktorá by mohla byť najväčšou prekážkou pre získanie pozemných čerešní do vášho koša s potravinami, môže byť genetický nástroj, ktorý robí tento výskum všetkým možným. Vzhľadom k tomu, že CRISPR je patentovaný Širokým inštitútom, žiadna produkcia vytvorená pomocou tohto systému sa nedá predávať, pokiaľ vedci, ktorí sú za ním, neplatia stovky tisíc dolárov za právo ho používať.

„Ako výskumníci ťažíme zo skutočnosti, že nemusíme platiť vopred, aby sme túto technológiu využili, čo je úžasné, je to taký mocný nástroj, ale keď začneme hovoriť o komercializácii, náklady na udeľovanie licencií len ma zrazili kreslo, “hovorí Van Eck.

Spolu so svojimi kolegami nie je odradená, pretože by mohli vytvoriť vlastnú spoločnosť alebo partnera s existujúcou spoločnosťou, ktorá by pomohla priniesť na trh ďalšie modifikované plodiny a novo prepracované pozemné čerešne.