Planta cultivată ideală este gustoasă și cu randament ridicat, precum și rezistentă la boli și dăunători. Dar dacă genele corespunzătoare sunt situate departe unul de altul pe cromozom, unele dintre aceste trăsături pozitive se pot pierde în procesul de selecție. Pentru a se asigura că toate trăsăturile pozitive sunt transmise împreună, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) au folosit foarfece moleculare CRISPR/Cas pentru a inversa și a dezactiva genetic cei nouă zecele cromozomi ai Arabidopsis, relatează. Portalul Phys.org. Trăsăturile codificate în această parte a cromozomului devin „invizibile” pentru schimbul genetic și astfel pot fi transmise neschimbate.
Editare, inserare sau suprimare direcționate genele în plante este posibil folosind foarfecele moleculare CRISPR/Cas. Această metodă poate fi folosită pentru a crește rezistența plantelor la dăunători, boli sau impacturi asupra mediului Miercuri.
„În ultimii ani, pentru prima dată, am putut folosi CRISPR/Cas nu numai pentru a edita gene, ci și pentru a schimba structura cromozomilor”, spune prof. Holger Puchta, care a studiat foarfecele genetice împreună cu echipa sa. la Institutul Botanic din China timp de 30 de ani.
Acum cercetătorii au reușit să prevină schimb genetic, care de obicei face parte din procesul ereditar, dar poate perturba relațiile dintre trăsături. Până acum, dacă trăsăturile plantelor urmau să fie transmise împreună, genele pentru acele trăsături trebuiau să fie apropiate pe același cromozom. Dacă astfel de gene sunt mai îndepărtate, de obicei se separă în timpul moștenirii, astfel încât o trăsătură utilă se poate pierde în procesul de selecție.
În cercetările lor, oamenii de știință au urmat exemplul naturii. „Inversiunile – un fel de invizibilitate genetică – apar adesea la o scară mai mică în plantele sălbatice și cultivate. Am învățat lecții de la natură, am aplicat și ne-am extins cunoștințele despre proces natural„, spune Puchta.
În colaborare cu Prof. Andreas Huben de la Institutul de Genetică a Plantelor și Cercetarea Plantelor Cultive. Leibniz (IPK) Puchta și echipa sa au răsturnat nouă zecimi din cromozomi dintr-un organism model, Arabidopsis thaliana. Numai la capetele cromozomilor genele și-au păstrat secvența inițială. „Cu aceste fragmente, cromozomul poate fi transmis generației următoare la fel ca alți cromozomi și nu poate fi pierdut complet”, spune Puchta.
Pentru cultivarea eficientă a culturilor agricole, este important să combinați cât mai multe trăsături favorabile într-o singură plantă. „Desigur, crescătorii de plante își doresc ca produsele lor să fie delicioase, să conțină cât mai multe vitamine și, de asemenea, rezistente la boli. Cu metoda noastră, putem simplifica acest lucru în viitor”, spune Puchta.