Ideální pěstovaná rostlina je chutná a vysoce výnosná, stejně jako odolná vůči chorobám a škůdcům. Ale pokud jsou odpovídající geny umístěny daleko od sebe na chromozomu, některé z těchto pozitivních vlastností mohou být v procesu selekce ztraceny. Aby se zajistilo, že všechny pozitivní vlastnosti budou přenášeny společně, použili vědci z Karlsruhe Institute of Technology (KIT) molekulární nůžky CRISPR/Cas k invertování a genetické deaktivaci devíti desátých chromozomů Arabidopsis, uvádí zpráva. Portál Phys.org. Vlastnosti zakódované v této části chromozomu se stanou „neviditelnými“ pro genetickou výměnu, a tak mohou být předány beze změny.
Cílené úpravy, vkládání nebo potlačování geny v rostlinách je možné pomocí molekulárních nůžek CRISPR/Cas. Touto metodou lze zvýšit odolnost rostlin proti škůdcům, chorobám popř dopady na životní prostředí Středa.
„V posledních letech jsme poprvé mohli použít CRISPR/Cas nejen k úpravě genů, ale také ke změně struktury chromozomů,“ říká prof. Holger Puchta, který se svým týmem studuje genové nůžky. v Čínském botanickém institutu po dobu 30 let.
Nyní se vědcům podařilo zabránit genetická výměna, který je obvykle součástí dědičného procesu, ale může narušit vztahy mezi znaky. Až dosud, pokud se měly rostlinné znaky předávat společně, geny pro tyto znaky musely být blízko u sebe na stejném chromozomu. Pokud jsou takové geny dále od sebe, obvykle se během dědičnosti oddělí, takže při selekci může dojít ke ztrátě užitečné vlastnosti.
Vědci ve svém výzkumu následovali příkladu přírody. „Inverze – druh genetické neviditelnosti – se také často vyskytují v menším měřítku u divokých a kulturních rostlin. Naučili jsme se poučení z přírody, aplikovali a rozšířili své znalosti přirozený proces“, říká Puchta.
Ve spolupráci s prof. Andreasem Hubenem z Ústavu pro genetiku rostlin a výzkum pěstovaných rostlin. Leibniz (IPK) Puchta a jeho tým převrátili devět desetin chromozomů v modelovém organismu Arabidopsis thaliana. Pouze na koncích chromozomů si geny zachovaly svou původní sekvenci. "S těmito fragmenty může být chromozom předán další generaci stejně jako jiné chromozomy a není zcela ztracen," říká Puchta.
Pro efektivní pěstování zemědělských plodin je důležité spojit co nejvíce příznivých vlastností v jedné rostlině. „Samozřejmě, že pěstitelé rostlin chtějí, aby jejich produkty byly chutné, obsahovaly co nejvíce vitamínů a také odolné vůči chorobám. S naší metodou to můžeme v budoucnu zjednodušit,“ říká Puchta.