Ideálna kultúrna rastlina je chutná a vysoko výnosná, ako aj odolná voči chorobám a škodcom. Ak sa však zodpovedajúce gény nachádzajú na chromozóme ďaleko od seba, niektoré z týchto pozitívnych znakov sa môžu v procese výberu stratiť. Aby sa zabezpečilo, že sa všetky pozitívne vlastnosti prenášajú spoločne, výskumníci z Technologického inštitútu v Karlsruhe (KIT) použili molekulárne nožnice CRISPR/Cas na prevrátenie a genetickú deaktiváciu deviatich desiatych chromozómov Arabidopsis. Portál Phys.org. Znaky zakódované v tejto časti chromozómu sa stávajú „neviditeľnými“ pre genetickú výmenu, a preto môžu byť odovzdané nezmenené.
Cielené úpravy, vkladanie alebo potlačenie gény v rastlinách je možné pomocou molekulárnych nožníc CRISPR/Cas. Touto metódou možno zvýšiť odolnosť rastlín voči škodcom, chorobám resp vplyvov na životné prostredie Streda.
„V posledných rokoch sa nám po prvýkrát podarilo použiť CRISPR/Cas nielen na úpravu génov, ale aj na zmenu štruktúry chromozómov,“ hovorí prof. Holger Puchta, ktorý so svojím tímom študoval génové nožnice. v Čínskom botanickom inštitúte už 30 rokov.
Teraz vedci dokázali zabrániť genetická výmena, ktorý je zvyčajne súčasťou dedičného procesu, ale môže narušiť vzťahy medzi vlastnosťami. Doteraz, ak sa znaky rastlín mali odovzdávať spoločne, gény pre tieto znaky museli byť blízko seba na tom istom chromozóme. Ak sú takéto gény ďalej od seba, zvyčajne sa oddelia počas dedičnosti, takže pri selekčnom procese sa môže stratiť užitočná vlastnosť.
Vedci vo svojom výskume nasledovali príklad prírody. "Inverzie - druh genetickej neviditeľnosti - sa tiež často vyskytujú v menšom meradle vo voľne žijúcich a kultúrnych rastlinách. Naučili sme sa lekcie z prírody, aplikovali a rozšírili svoje vedomosti prirodzený proces“, hovorí Puchta.
V spolupráci s prof. Andreasom Hubenom z Inštitútu pre genetiku rastlín a výskum pestovaných rastlín. Leibniz (IPK) Puchta a jeho tím otočili deväť desatín chromozómov v modelovom organizme Arabidopsis thaliana. Iba na koncoch chromozómov si gény zachovali svoju pôvodnú sekvenciu. "S týmito fragmentmi môže byť chromozóm odovzdaný ďalšej generácii rovnako ako iné chromozómy a nie je úplne stratený," hovorí Puchta.
Pre efektívne pestovanie poľnohospodárskych plodín je dôležité spojiť čo najviac priaznivých vlastností v jednej rastline. „Samozrejme, chovatelia rastlín chcú, aby ich produkty boli chutné, obsahovali čo najviac vitamínov a tiež odolné voči chorobám. S našou metódou to môžeme v budúcnosti zjednodušiť,“ hovorí Puchta.