Ground Cherry: CRISPR se uporablja za izdelavo novega, okusnega, gensko spremenjenega sadja

Preden je bila koruza koruza, je bila suha trava, ki je na vsaki stebli proizvedla samo eno vrsto zrnja. Dolga stoletja žlahtnjenja so ga spremenila v hitro rastočo rastlino z velikimi, sladkimi, jedrnatimi ušesi. Pravzaprav je večina izdelkov, s katerimi poznamo, potrebovala več sto generacij, da postanejo to, kar so danes. Zdaj pa so znanstveniki, oboroženi z zmogljivo tehnologijo za urejanje gena CRISPR-Cas9, proces udomačevanja zmanjšali na le nekaj let. Njihov prvi poskus je zemeljska češnja - prej divje, zdaj okusno sadje, ki ima vse potrebno, da postane naslednja jagoda.

V časopisu, objavljenem v ponedeljek Naravne rastline skupina raziskovalcev je opisala, kako so uporabili CRISPR za izdelavo zemeljske češnje (Physalis pruinosa) primernejši za kmetijstvo. Sladko, tropsko okusno sadje, velikosti češnje in nestled v zaščiteni papirnati lupini, je znano kot »sirota« - ena z nekaterimi zaželenimi lastnostmi, vendar ne dovolj, da bi kmete želeli gojiti. V divjini je zemeljska češnja divja, raste povsod in ima majhne, ​​redke plodove, ki zorijo z vinske trte.

Toda z uporabo CRISPR-a, da bi uredili svoje neprivlačne elemente, znanstveniki menijo, da ga lahko najdemo v oddelku za proizvodnjo v supermarketu.

"Z nekaterimi izboljšavami bi morda lahko postal poseben sadni pridelek v Združenih državah in kmetom dal pridelati še eno sadno rastlino, ki ni drevo," je dejal dr. Joyce Van Eck, strokovnjak za rastlinsko biotehnologijo na Inštitutu Boyce Thompson in pravi eden od soavtorjev prispevka Inverse.

V preteklosti je laboratorij Van Eck preučil, kako uporabiti urejanje genov za izboljšanje produktivnosti, velikosti plodov in drugih lastnosti paradižnika. Za svoje nove poskuse je ekipa izbrala talne češnje, saj so kot del družine Solanaceae povezane s paradižnikom (kot tudi s krompirjem, tobakom, jajčevci in papriko) - in zato je njihova DNA razmeroma dobro mapirana in dobro razumeti. Van Eck se je spraševal, ali bi se lahko prejšnje delo njene ekipe uporabilo za pospeševanje udomačevanja zemeljske češnje.

S sodelavci na Univerzi Cornell in laboratorijem Cold Spring Harbor so Van Eck in njena ekipa odkrili, da je to res mogoče. Z urejanjem genov, povezanih z nedoločeno rastjo in s tem da poganjki rastline prenehajo rasti, ko proizvajajo cvetje, so uspešno spremenili način, kako se talna češnja poveča, da postanejo vinske trte manj nerodne in divje.

»Vzeli smo nekaj, kar je zelo divje in neobvladljivo ter ga nekako ukrotimo, naredili smo ga bolj kompaktno, lažje se je spopadati z rastjo,« pravi Van Eck.

To je zelo pomembna značilnost za kmete, za katere je učinkovita raba prostora ključnega pomena. »Prav tako dobivamo več cvetja in več sadja, zato smo izboljšali donos na nek način.« Prav tako so plodovi občutno povečali. V prihodnosti želijo ciljati na gene, povezane z vsebnostjo sladkorja, da bo sadje slajše, nekaj, kar je bilo že storjeno pri urejanju gena paradižnika.

Van Eck ne predvideva, da bomo v naslednjih petih letih kupovali pinto mletih češenj v trgovini, vendar je optimistična, da se bo to zgodilo. Ko iz laboratorija dobijo spremenjene talne češnje, jih bodo morale spraviti v roke kmetom, katerih povratne informacije o dejanskih izkušnjah pri pridelavi plodov bodo odločale, katere lastnosti je treba določiti naslednje. Naslednje na seznamu, pravi Van Eck, je navada rastline, da spusti zrele plodove na tla, kar ustvarja tako izziv pri žetvi kot nevarnost za varnost hrane. Glede na njihove uspehe pri oblikovanju drugih značilnosti sadja je težko predstavljati, da bo to problem.

Ironično je, da je stvar, ki bi lahko bila največja ovira pri pridobivanju talnih češenj v vašo košarico, genetsko orodje, ki omogoča to raziskavo. Ker je CRISPR patentiral Broad Institute, se vsi izdelki, ki so bili ustvarjeni z njim, ne morejo prodajati, razen če znanstveniki za tem plačajo več sto tisoč dolarjev za pravico do uporabe.

»Kot raziskovalci imamo koristi od dejstva, da nam ni treba plačati vnaprej, da bi uporabili to tehnologijo, kar je čudovito, to je tako močno orodje, toda ko začnemo govoriti o komercializaciji, me je strošek licenciranja skoraj prevrnil. stol, ”pravi Van Eck.

Ona in njeni kolegi se ne odvračajo, saj lahko oblikujejo lastno podjetje ali partnerja z obstoječim podjetjem, da bi pomagali priti na trg druge spremenjene pridelke in na novo prenovljeno mleto češnjo - morda tudi z bolj privlačnim imenom.