Ученые Вагенингенского университета обосновали важность исследований генного редактирования CRISPR-Cas

Photo of a breakthrough experiment in 2008

Точка зрения

Применение генного редактирования в процессе выведения сельскохозяйственных культур становятся не единичными случаями, а современным трендом.

Культуры с отредактированными генами допущены в продажу в Аргентине (https://fruitnews.ru/technology/65-growing/50574-pervyj-pvy-ustojchivyj-gmo-kartofel-postupit-v-prodazhu-v-argentine.html), Японии (https://fruitnews.ru/state-news/50843-prodazhu-produktov-s-otredaktirovannym-genomom-razreshat-v-yaponii.html) и США (https://fruitnews.ru/lenta-novostej/243-other/other-raznoe/46223-gmo-shampinony-razresheny-dlya-prodazhi-v-ssha.html). Россия также приступила к развитию программ генетических технологий (https://fruitnews.ru/state-news/51005-rasteniya-s-otredaktirovannym-genomom-poyavyatsya-v-rossii-do-2027-goda.html).

Целый ряд исследований по направлению генного редактирования CRISPR-Cas развивает Вагенингенский университет (Wageningen University & Research, Нидерланды). Например, с помощью корректировки генов можно не просто улучшить вкусовые качества томата, но и повлиять на такие характеристики, как засухоустойчивость и урожайность. Следующим шагом, по мнению ученых, станет выведение овощей полезных для пациентов с различными заболеваниями.

«Система CRISPR обещает накормить весь мир. Для улучшения растений нам нужно внести минимальное количество изменений», - подтвердил профессор микробиологии Джон Ван Дер Уст.

Десять лет назад профессор обнаружил у бактерий уникальную систему борьбы с вирусами. Бактерии присоединяли часть ДНК вирусов, и при повторной угрозе с помощью ферментов Cas разрезали вредоносные участки ДНК. Такой опознавательный противовирусный механизм на основе CRISPR-Cas есть примерно у половины бактерий. Сейчас это свойство используется в селекции сельскохозяйственных культур, в производстве биотоплива и в медицине при разработке лекарств на основе микроорганизмов.

По словам профессора Ван Дер Уста, система CRISPR-Cas может также широко применяться и при выведении улучшенных сортов томатов. Исторически томаты были непримечательными плодами, растущими в джунглях Южной Америки. За последние 60 лет культура сильно изменилась под воздействием меняющихся потребительских предпочтений. В результате классического мутагенеза томаты стали более крупными и быстрорастущими.

«В томатах произошло множество изменений на уровне ДНК, поэтому были утеряны даже положительные характеристики. Ранние формы селекции были похожи на выведение культур в темноте: гены активировали и деактивировали рандомно. Помимо вкусовых свойств серьезно пострадали питательная ценность и устойчивость растений к бактериям и грибным заболеваниям», - пояснил профессор Джон Ван Дер Уст.

В прошлом году научные сотрудники Вагенингенского университета сравнивали ДНК селекционных томатов и томатов, выращенных в джунглях. Выяснилось, что 1%-2% ДНК растения кардинально отличаются друг от друга. Так как геном состоит из 1 млрд спаренных оснований, в результате классического мутагенеза число оснований с различиями составило 10-20 млн.

«Используя CRISPR-Cas, ученые деактивировали у дикого томата шесть генов, чтобы он рос быстрее и был больше, а также сохранил вкус, питательную ценность и устойчивость к вирусам. Мы изменили всего 30 пар оснований, поэтому эти минимальные изменения можно приравнивать к спонтанным генетическим мутациям, которые происходят в природе», - пояснил профессор.

Применение CRISPR-Cas продолжают изучать на более глубоком уровне. Механизмы действия CRISPR-Cas, обнаруженные у бактерий, дают возможность редактировать свойства сельскохозяйственных культур максимально точно. При этом данные механизмы находят применение и в других областях. Так, например, группа микробиологов обнаружила, что бактерии системой CRISPR способны расщеплять стебли растений, перерабатывая таким образом сельскохозяйственные отходы.

Тем не менее в Европе к генному редактированию CRISPR-Cas относятся с большим скептицизмом. В 2018 году Европейский суд принял решение приравнять продукты, созданные с помощью методики редактирования генома CRISPR, к генетически модифицированным организмам (ГМО) (https://fruitnews.ru/state-news/49857-evropejskij-sud-priravnyal-modifitsirovannye-crispr-produkty-k-gmo.html). По мнению профессора Ван Дер Уста, данное постановление ставит производителей и исследователей ЕС в неравное положение перед зарубежными конкурентами в этой области.

Ученый уверен, что с помощью CRISPR-Cas можно будет повысить устойчивость сельскохозяйственных культур к изменениям климата и вредителям, а также вывести томаты с глубокой корневой системой.

Источник: FruitNews по материалам Freshplaza


Календарь новостей

Авг 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
29 30 31 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1

Авторы

  • Команда FruitNews

    FruitNews.RU

    Команда FruitNews

  • Ирина Козий

    Ирина Козий

    Генеральный директор FruitNews

  • Sample avatar

    Михаил Фатеев

    Заведующий секцией продовольствия и сельского хозяйства Делового Совета Россия-ЮАР

Чтобы использование этого веб-сайта было более удобным для Вас, мы используем технологии COOKIE. Используя этот веб-сайт, посетитель по умолчанию дает согласие на использование куки.
Подробнее о нас Все понятно