Ideaalne kultuurtaim on maitsev ja saagikas, samuti vastupidav haigustele ja kahjuritele. Kuid kui vastavad geenid asuvad kromosoomis üksteisest kaugel, võivad mõned neist positiivsetest tunnustest selektsiooniprotsessis kaduda. Kõigi positiivsete tunnuste koos edasikandumise tagamiseks kasutasid Karlsruhe Tehnoloogiainstituudi (KIT) teadlased CRISPR/Casi molekulaarkääre Arabidopsise üheksa kümnenda kromosoomi ümberpööramiseks ja geneetiliseks desaktiveerimiseks. Phys.org portaal. Selles kromosoomi osas kodeeritud tunnused muutuvad geneetilisele vahetusele "nähtamatuks" ja seega saab neid muutumatul kujul edasi anda.
Sihitud redigeerimine, sisestamine või mahasurumine geenid taimedes on võimalik CRISPR/Cas molekulaarkääride abil. Seda meetodit saab kasutada taimede vastupanuvõime suurendamiseks kahjurite, haiguste või keskkonnamõjud Kolmapäev.
"Viimastel aastatel oleme esimest korda saanud CRISPR/Casi kasutada mitte ainult geenide redigeerimiseks, vaid ka kromosoomide struktuuri muutmiseks," ütleb prof Holger Puchta, kes on oma meeskonnaga geenikääre uurinud. Hiina Botaanikainstituudis 30 aastat.
Nüüd on teadlased suutnud ennetada geneetiline vahetus, mis on tavaliselt osa pärilikust protsessist, kuid võib häirida tunnuste vahelisi suhteid. Seni pidid taimetunnuste koos edasiandmisel nende tunnuste geenid olema samas kromosoomis lähestikku. Kui sellised geenid asuvad teineteisest kaugemal, eralduvad nad tavaliselt pärimise käigus, mistõttu võib kasulik tunnus selektsiooniprotsessis kaduma minna.
Teadlased järgisid oma uurimistöös looduse eeskuju. "Inversioonid - omamoodi geneetiline nähtamatus - esinevad sageli ka metsikutel ja kultuurtaimedel väiksemas ulatuses. Oleme õppinud loodusest, rakendanud ja täiendanud oma teadmisi loomulik protsess", ütleb Puchta.
Koostöös prof Andreas Hubeniga Taimegeneetika ja Kultuurtaimede Uurimise Instituudist. Leibniz (IPK) Puchta ja tema meeskond muutsid üheksa kümnendikku kromosoomidest mudelorganismis Arabidopsis thaliana. Ainult kromosoomide otstes säilitasid geenid oma esialgse järjestuse. "Nende fragmentide abil saab kromosoomi edasi anda järgmisele põlvkonnale nagu teisedki kromosoomid ja mitte täielikult kaduda," ütleb Puchta.
Põllumajanduskultuuride tõhusaks kasvatamiseks on oluline ühendada ühes taimes võimalikult palju soodsaid omadusi. “Loomulikult tahavad taimekasvatajad, et nende tooted oleksid maitsvad, sisaldaksid võimalikult palju vitamiine ja ka haiguskindlad. Meie meetodiga saame seda tulevikus lihtsustada, ”ütleb Puchta.