Идеалното култивирано растение е вкусно и високодобивно, както и устойчиво на болести и неприятели. Но ако съответните гени са разположени далеч един от друг в хромозомата, някои от тези положителни черти могат да бъдат загубени в процеса на селекция. За да гарантират, че всички положителни черти се предават заедно, изследователи от Технологичния институт в Карлсруе (KIT) използваха CRISPR/Cas молекулярни ножици, за да обърнат и генетично деактивират деветте десети хромозоми на Arabidopsis, съобщава Портал Phys.org. Чертите, кодирани в тази част от хромозомата, стават "невидими" за генетичния обмен и по този начин могат да бъдат предадени непроменени.
Целенасочено редактиране, вмъкване или потискане гени в растения е възможно с помощта на CRISPR/Cas молекулярни ножици. Този метод може да се използва за повишаване на устойчивостта на растенията към вредители, болести или въздействие върху околната среда Сряда.
„През последните години за първи път успяхме да използваме CRISPR/Cas не само за редактиране на гени, но и за промяна на структурата на хромозомите“, казва проф. Холгер Пухта, който изучава генните ножици със своя екип в Китайския ботанически институт в продължение на 30 години.
Сега изследователите са успели да предотвратят генетичен обмен, което обикновено е част от наследствения процес, но може да наруши връзките между чертите. Досега, ако чертите на растенията трябваше да се предават заедно, гените за тези черти трябваше да са близо един до друг на една и съща хромозома. Ако такива гени са по-отдалечени, те обикновено се разделят по време на наследяването, така че полезна черта може да бъде загубена в процеса на селекция.
В своите изследвания учените следват примера на природата. „Инверсиите – един вид генетична невидимост – също често се срещат в по-малък мащаб при диви и култивирани растения. Научихме уроци от природата, приложихме и разширихме знанията си за естествен процес“, казва Пухта.
В сътрудничество с проф. Андреас Хубен от Института за растителна генетика и изследване на култивираните растения. Лайбниц (IPK) Пухта и неговият екип обърнаха девет десети от хромозомите в модел на организъм, Arabidopsis thaliana. Само в краищата на хромозомите гените запазват първоначалната си последователност. „С тези фрагменти хромозомата може да бъде предадена на следващото поколение точно като другите хромозоми и не се губи напълно“, казва Пухта.
За ефективно отглеждане на селскостопански култури е важно да се комбинират възможно най-много благоприятни качества в едно растение. „Разбира се, производителите на растения искат продуктите им да са вкусни, да съдържат възможно най-много витамини и да са устойчиви на болести. С нашия метод можем да опростим това в бъдеще“, казва Пухта.