Az ideális termesztett növény ízletes és magas hozamú, valamint ellenáll a betegségeknek és a kártevőknek. De ha a megfelelő gének egymástól távol helyezkednek el a kromoszómán, ezeknek a pozitív tulajdonságoknak egy része elveszhet a szelekciós folyamat során. A Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) kutatói CRISPR/Cas molekuláris olló segítségével invertálták és genetikailag deaktiválták az Arabidopsis kilenctizedik kromoszómáját, hogy biztosítsák az összes pozitív tulajdonság együttes átvitelét. Phys.org portál. A kromoszóma ezen részében kódolt tulajdonságok "láthatatlanná" válnak a genetikai csere számára, és így változatlanul továbbadhatók.
Célzott szerkesztés, beillesztés vagy elnyomás gének növényekben CRISPR/Cas molekulaollóval lehetséges. Ezzel a módszerrel növelhető a növény ellenálló képessége a kártevőkkel, betegségekkel, ill környezeti hatások Szerda.
„Az elmúlt években először tudtuk használni a CRISPR/Cas-t nemcsak gének szerkesztésére, hanem a kromoszómák szerkezetének megváltoztatására is” – mondja Holger Puchta professzor, aki csapatával génollót tanulmányozott. 30 éve a Kínai Botanikai Intézetben.
Most a kutatóknak sikerült megelőzniük genetikai csere, ami általában az öröklődési folyamat része, de megzavarhatja a tulajdonságok közötti kapcsolatokat. Mostanáig, ha a növényi tulajdonságokat együtt akarták továbbadni, akkor ezeknek a tulajdonságoknak a génjeinek közel kellett lenniük egymáshoz ugyanazon a kromoszómán. Ha az ilyen gének távolabb vannak egymástól, akkor az öröklődés során általában elválnak, így egy hasznos tulajdonság elveszhet a szelekciós folyamatban.
A tudósok kutatásaik során a természet példáját követték. „Az inverziók – egyfajta genetikai láthatatlanság – gyakran előfordulnak kisebb mértékben a vadon élő és kultúrnövényekben is. Leckéket vontunk a természetből, alkalmaztuk és bővítettük ismereteinket természetes folyamat"- mondja Puchta.
Prof. Andreas Hubennel, a Növénygenetikai és Kultúrnövény-kutató Intézet munkatársával együttműködve. Leibniz (IPK) Puchta és csapata a kromoszómák kilenctizedét átfordította egy modellszervezetben, az Arabidopsis thaliana-ban. Csak a kromoszómák végén őrizték meg a gének eredeti szekvenciájukat. "Ezekkel a töredékekkel a kromoszóma a többi kromoszómához hasonlóan továbbadható a következő generációnak, és nem veszíthető el teljesen" - mondja Puchta.
A mezőgazdasági növények hatékony termesztése érdekében fontos, hogy egy növényben minél több kedvező tulajdonságot ötvözzünk. „Természetesen a növénynemesítők azt szeretnék, hogy termékeik finomak legyenek, minél több vitamint tartalmazzanak, és betegségekkel szemben is ellenállóak legyenek. Módszerünkkel ezt a jövőben leegyszerűsíthetjük” – mondja Puchta.