Фото: shutterstock.com

Исследовательская группа из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Лейбніцького Института генетики растений и исследований сельскохозяйственных растений (IPK) в Гатерслебені стали первыми, кто не только смог «обменять» разные гены у растений, но и рекомбинировать целые хромосомы с технологией CRISPR/Cas9.

Таким образом, желаемые свойства могут быть объединены в определенном посеве. Об их работе с использованием модельной растения в виде кресс-салата сообщается в Nature Plants.

Люди всегда выращивали культуры, которые дают высокие урожаи, являются ароматическими или устойчивыми к болезням, вредителям и экстремальным климатическим условиям. Для этого они выбирали растения с различными благоприятными свойствами и скрещивали их. Этот подход, однако, очень трудоемкий. Более того, невозможно предотвратить попадание неблагоприятных признаков у растения.

Молекулярный биолог профессор Хольгер Пухта изучал, как растения можно выращивать быстрее и с более точными, заранее известными свойствами. За свой проект CRISBREED он получил расширенный грант Европейского исследовательского совета (ERC) на сумму 2,5 млн евро. Хольгер Пухта считается пионером редактирования генома. Он использует CRISPR для специфической модификации генов в сельскохозяйственных культурах. С помощью этой технологии гены могут быть легко удалены, вставлены или заменены.

В рамках CRISBREED исследователи достигли первого решающего прогресса в использовании CRISPR/Cas9: в первый раз они обменялись генами между хромосомами растения-модели кресс-салата (Arabidopsis thaliana) с помощью белка Cas9, что происходит с бактерии Staphylococcus aureus. А потом смогли модифицировать и рекомбинировать целые хромосомы.