Ідэальная культурная расліна - смачная і высокаўраджайная, а таксама ўстойлівае да хвароб і шкоднікаў. Але калі адпаведныя гены размешчаны далёка адзін ад аднаго на храмасоме, некаторыя з гэтых станоўчых прыкмет могуць быць страчаны ў працэсе селекцыі. Каб гарантаваць перадачу ўсіх станоўчых прыкмет разам, даследчыкі з Тэхналагічнага інстытута Карлсруэ (KIT) выкарыстоўвалі малекулярныя нажніцы CRISPR / Cas для інвертавання і генетычнай дэактывацыі дзевяці дзесятых храмасом арабідопсісу, паведамляе партал Phys.org. Прыкметы, закадаваныя ў гэтай частцы храмасомы, становяцца "нябачнымі" для генетычнага абмену і, такім чынам, могуць перадавацца без змен.
Мэтанакіраванае рэдагаванне, устаўка або прыгнечанне генаў у раслінах магчыма з дапамогай малекулярных нажніц CRISPR/Cas. Гэты метад можа быць выкарыстаны для павышэння ўстойлівасці раслін да шкоднікаў, хвароб або уздзеянням навакольнага асяроддзя.
"У апошнія гады мы ўпершыню змаглі выкарыстоўваць CRISPR / Cas не толькі для рэдагавання генаў, але і для змены структуры храмасом", – кажа прафесар Хольгер Пучта, які на працягу 30 гадоў разам са сваёй камандай у Батанічным інстытуце Кіта вывучаў магчымасці прымянення генных нажніц.
Цяпер даследчыкі змаглі прадухіліць генетычны абмен, Які звычайна зяўляецца часткай спадчыннага працэсу, але можа парушыць сувязі паміж прыкметамі. Да гэтага часу, калі прыкметы расліны павінны былі перадавацца разам, гены для гэтых прыкмет павінны былі знаходзіцца блізка адзін да аднаго на адной храмасоме. Калі такія гены размешчаны далей адзін ад аднаго, яны звычайна падзяляюцца падчас атрымання ў спадчыну, таму карысная прыкмета можа быць страчаны ў працэсе селекцыі.
У сваіх даследаваннях навукоўцы прытрымліваліся прыкладу прыроды. «Інверсіі - свайго роду генетычная нябачнасць - таксама часта адбываюцца ў меншых маштабах у дзікіх і культурных раслін. Мы вынялі ўрокі з прыроды, ужылі і пашырылі нашы веды аб натуральным працэсе», - Кажа Пучта.
У супрацоўніцтве з прафесарам Андрэасам Хубенам з Інстытута генетыкі раслін і даследаванняў культурных раслін ім. Лейбніца (IPK) Пучта і яго каманда перавярнулі дзевяць дзесятых храмасом у мадэльным арганізме Arabidopsis thaliana. Толькі на канцах храмасом гены захавалі сваю першапачатковую паслядоўнасць. "З дапамогай гэтых фрагментаў храмасома можа перадавацца наступнаму пакаленню сапраўды гэтак жа, як і іншыя храмасомы, і не губляецца цалкам", – кажа Пучта.
Для эфектыўнага развядзення сельскагаспадарчых культур важна спалучаць як мага больш спрыяльных прыкмет у адной расліне. «Вядома, селекцыянеры раслін жадаюць, каб іх прадукты былі смачнымі, утрымоўвалі як мага больш вітамінаў, а таксама былі ўстойлівыя да хвароб. З дапамогай нашага метаду мы можам спрасціць гэта ў будучыні», - кажа Пучта.