Земля вишня: CRISPR використовується для створення нових, смачних, генетично модифікованих фруктів

Перед тим, як кукурудза була кукурудзою, це була худа трава, яка виробляла лише один ряд ядер на кожному стеблі. Довгі століття розведення перетворили його на швидкозростаючу рослину з великими, солодкими, щільними вухами. Насправді, більшість продуктів, з якими ми знайомі, тепер потребують сотень поколінь, щоб стати тим, чим вони є сьогодні. Але тепер вчені, озброєні потужною технологією редагування генів CRISPR-Cas9, зменшують процес одомашнення лише на кілька років. Їх перший експеримент - це вишня - раніше дикий, тепер смачний фрукт, який має все необхідне, щоб стати наступною полуницею.

У доповіді, опублікованій у понеділок у журналі Природні рослини група дослідників розповіла, як вони використовували CRISPR для того, щоб зробити вишню землі (Physalis pruinosa) більше підходять для сільського господарства. Солодкий, тропічний фруктовий фрукт, розміром з вишні і розташований в захисній паперовій луззі, відомий як «сирота» - одна з деякими бажаними характеристиками, але недостатньою, щоб фермери хотіли виростити їх. У дикій природі земляна вишня, ну, дика - вона росте по всьому місці і має маленькі, рідкісні плоди, які падають з винограду, коли вони дозрівають.

Але, використовуючи CRISPR, щоб відредагувати свої непривабливі елементи, вчені вважають, що в кінцевому підсумку їх можна знайти в секції виробництва супермаркету.

"З деякими вдосконаленнями, можливо, це може стати врожаєм спеціальних фруктів у Сполучених Штатах і дати фермерам інший урожай фруктів, щоб виростити це не дерево", Джойс Ван Ек, доктор біологічних наук, фахівець з рослинної біотехнології в Інституті Бойс Томпсон і розповідає один з співавторів статті Обернено.

У минулому лабораторія Van Eck вивчала, як використовувати редагування генів для підвищення продуктивності, розміру фруктів та інших якостей томатів. Для їхніх нових експериментів команда вибрала мелені вишні, оскільки, як частина родини Solanaceae, вони пов'язані з помідорами (а також картоплею, тютюном, баклажанами і перцем) - і тому їх ДНК є відносно добре відображеною і добре зрозуміли. Ван Ек замислювався, чи можна було б використати попередню роботу її команди для прискорення приручення вишні.

Разом з колегами з Корнельського університету та лабораторією Cold Spring Harbor Ван Ек і її команда виявили, що це дійсно можливо. Редагуючи гени, пов'язані з невизначеним ростом і роблячи пагони рослини перестають рости після того, як вони виробляють квіти, вони успішно змінили спосіб вирощування меленої черешні, щоб зробити лози менш бідними і дикими.

"Ми взяли те, що дуже дике і некероване, і його приручили, зробили його більш компактним, з легкістю зрозуміти," - каже Ван Ек.

Це дуже важлива риса для фермерів, для яких ефективне використання простору є вирішальним. "Ми також отримуємо більше квітів і більше фруктів, тому ми покращили врожайність". Вони також зробили плоди помітно більшими. У майбутньому, вони хочуть, щоб цільові гени, пов'язані з вмістом цукру, щоб фрукти солодше, те, що вже було зроблено в редагуванні генів томатів.

Van Eck не очікує, що в найближчі п'ять років ми будемо купувати пінти меленої вишні в продуктовому магазині, але вона оптимістична, що це станеться зрештою. Як тільки вони отримають модифіковані вишні з лабораторії, їм доведеться передати їх у руки фермерів, чиї відгуки про фактичний досвід вирощування плодів вирішуватимуть, які риси повинні бути встановлені далі. Наступний у списку, каже Van Eck, являє собою звичку заводу зняти зрілі плоди на землі, котрий створює і виклик збирання і небезпека продовольства. Враховуючи їхні успіхи у формуванні інших характеристик фруктів, важко уявити, що це буде проблемою.

За іронією долі, те, що може стати найбільшою перешкодою для отримання вишневих насіння в ваш продуктовий кошик, може бути генетичним інструментом, що робить це дослідження можливим. Оскільки CRISPR запатентована широким інститутом, будь-яка продукція, створена з її використанням, не може бути продана, якщо вчені за нею платять сотні тисяч доларів за право їх використання.

"Як дослідники ми отримуємо вигоду з того факту, що ми не повинні платити вперед, щоб використовувати цю технологію, що є прекрасним, це такий потужний інструмент, але як тільки ми починаємо говорити про комерціалізацію, вартість ліцензування просто збила мене стілець », говорить Ван Ек.

Вона та її колеги не відлякують, оскільки вони можуть створити свою власну компанію або партнера з існуючою компанією, щоб допомогти принести на ринок інші модифіковані культури та нещодавно перероблену вишню на землю - можливо, з більш привабливою назвою.