Idealna gajena biljka je ukusna i visokoprinosna, kao i otporna na bolesti i štetočine. Ali ako se odgovarajući geni nalaze daleko jedan od drugog na hromozomu, neke od ovih pozitivnih osobina mogu biti izgubljene u procesu selekcije. Kako bi osigurali da se sve pozitivne osobine prenose zajedno, istraživači s Instituta za tehnologiju u Karlsruheu (KIT) koristili su CRISPR/Cas molekularne makaze da invertiraju i genetski deaktiviraju devet desetih kromosoma Arabidopsis, izvještavaju Phys.org portal. Osobine kodirane u ovom dijelu hromozoma postaju "nevidljive" za genetsku razmjenu i stoga se mogu prenijeti nepromijenjene.
Ciljano uređivanje, umetanje ili potiskivanje geni u biljkama je moguće korištenjem CRISPR/Cas molekularnih makaza. Ova metoda se može koristiti za povećanje otpornosti biljaka na štetočine, bolesti ili uticaji na životnu sredinu Srijeda.
“Posljednjih godina, po prvi put, uspjeli smo koristiti CRISPR/Cas ne samo za uređivanje gena, već i za promjenu strukture hromozoma,” kaže prof. Holger Puchta, koji sa svojim timom proučava genske makaze na Kineskom botaničkom institutu već 30 godina.
Sada su istraživači uspjeli spriječiti genetska razmjena, koji je obično dio nasljednog procesa, ali može poremetiti odnose između osobina. Do sada, ako su se biljne osobine prenosile zajedno, geni za te osobine morali su biti bliski na istom hromozomu. Ako su takvi geni udaljeniji, obično se odvajaju tokom nasljeđivanja, tako da se korisna osobina može izgubiti u procesu selekcije.
U svojim istraživanjima naučnici su slijedili primjer prirode. „Inverzije — neka vrsta genetske nevidljivosti — također se često javljaju u manjim razmjerima kod divljih i kultiviranih biljaka. Naučili smo lekcije iz prirode, primijenili i proširili svoja znanja prirodni proces“, kaže Puchta.
U saradnji sa prof. Andreasom Hubenom iz Instituta za biljnu genetiku i istraživanje kultivisanog bilja. Leibniz (IPK) Puchta i njegov tim okrenuli su devet desetina hromozoma u modelnom organizmu, Arabidopsis thaliana. Samo na krajevima hromozoma geni su zadržali svoju originalnu sekvencu. "Sa ovim fragmentima, hromozom se može prenijeti na sljedeću generaciju baš kao i drugi hromozomi, a ne potpuno izgubljen", kaže Puchta.
Za efikasan uzgoj poljoprivrednih kultura važno je spojiti što više povoljnih svojstava u jednoj biljci. „Naravno, uzgajivači bilja žele da njihovi proizvodi budu ukusni, da sadrže što više vitamina i otporni na bolesti. S našom metodom to možemo pojednostaviti u budućnosti,” kaže Puchta.