Den ideelle kulturplanten er velsmakende og høyavkastende, samt motstandsdyktig mot sykdommer og skadedyr. Men hvis de tilsvarende genene er plassert langt fra hverandre på kromosomet, kan noen av disse positive egenskapene gå tapt i seleksjonsprosessen. For å sikre at alle positive egenskaper overføres sammen, brukte forskere ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) CRISPR/Cas molekylsaks for å invertere og genetisk deaktivere de ni tiende kromosomene til Arabidopsis, rapporterer Phys.org-portalen. Egenskapene som er kodet i denne delen av kromosomet blir "usynlige" for genetisk utveksling og kan dermed overføres uendret.
Målrettet redigering, innsetting eller undertrykkelse gener i planter er mulig ved bruk av CRISPR/Cas molekylsaks. Denne metoden kan brukes til å øke plantens motstand mot skadedyr, sykdommer eller miljøpåvirkninger Onsdag.
"De siste årene har vi for første gang vært i stand til å bruke CRISPR/Cas ikke bare til å redigere gener, men også for å endre strukturen til kromosomer," sier prof. Holger Puchta, som har studert gensaks med teamet sitt. ved China Botanical Institute i 30 år.
Nå har forskere klart å forebygge genetisk utveksling, som vanligvis er en del av den arvelige prosessen, men kan forstyrre forhold mellom egenskaper. Inntil nå, hvis planteegenskaper skulle overføres sammen, måtte genene for disse egenskapene ligge tett sammen på samme kromosom. Hvis slike gener er lenger fra hverandre, skilles de vanligvis under arv, så en nyttig egenskap kan gå tapt i seleksjonsprosessen.
I sin forskning fulgte forskerne naturens eksempel. «Inversjoner – en slags genetisk usynlighet – forekommer også ofte i mindre skala hos ville og kultiverte planter. Vi har tatt lærdom av naturen, brukt og utvidet kunnskapen vår om naturlig prosess", sier Puchta.
I samarbeid med prof. Andreas Huben ved Institutt for plantegenetikk og kulturplanteforskning. Leibniz (IPK) Puchta og teamet hans snudde ni tideler av kromosomene i en modellorganisme, Arabidopsis thaliana. Bare i endene av kromosomene beholdt genene sin opprinnelige sekvens. "Med disse fragmentene kan kromosomet overføres til neste generasjon akkurat som andre kromosomer og ikke tapes helt," sier Puchta.
For effektiv dyrking av landbruksvekster er det viktig å kombinere så mange gunstige egenskaper som mulig i en plante. "Selvfølgelig vil planteforedlere at produktene deres skal være deilige, inneholde så mange vitaminer som mulig, og også motstandsdyktige mot sykdom. Med metoden vår kan vi forenkle dette i fremtiden, sier Puchta.