Израильские генетики разработали метод редактирования тысяч генов и проверили его на томатах
Ученые из Тель-Авивского университета создали новую технологию редактирования генов культурных растений. Метод позволяет изменять многогеновые признаки, такие как вкус и устойчивость к заболеваниям.
Работа опубликована в журнале Nature Communications.
При стандартных подходах, использующих CRISPR-технологию редактирования генома, обычно редактируют один или несколько отдельных генов. Но многие признаки, в том числе вкус, зависят от больших наборов генов. Изменение одного гена чаще всего не решает задачу изменения вкуса. Новая система позволяет работать сразу с тысячами генов.
Для этого команда разработала специальный алгоритм, который подобрал уникальные CRISPR-единицы для каждой группы генов. В результате были созданы библиотеки из примерно 15000 CRISPR-единиц, нацеленных на разные семейства генов томата.
Эксперимент охватил около 1300 растений, в каждое из которых были внесены многогенные изменения. Ученые отслеживали, как эти изменения влияют на ключевые характеристики плодов – от вкуса до устойчивости к патогенам. Ученые точно определили, какие генетические модификации приводят к желаемым результатам. Например, были найдены линии с более сладкими или, наоборот, менее сладкими плодами по сравнению с контрольной группой.
Ученые подчеркивают, что такая модификация растений не делает их ГМО (генетически модифицированными организмами). Согласно определению ВОЗ, к ГМО относятся организмы в чью ДНК внесены "чужие" гены. Например, томаты с генами бактерий. Но метод CRISPR работает как обычная селекция, но очень ускоренная, которая меняет только собственные гены растения.
Разработку уже лицензировала израильская агротехнологическая компания NetaGenomiX с целью ее внедрения в производство новых сортов. Исследователи уверены, что их метод позволит создать новые культуры, адаптированные к меняющемуся климату, и будет полезен для многих сельскохозяйственных растений. Сейчас команда продолжает работу над применением технологии для создания новых сортов томатов и риса и планирует расширять спектр редактируемых признаков.