Tim Kineske akademije nauka razvio je platformu GRAPE koja koristi veštačke geminivirusne replikone za ubrzano stvaranje i selekciju varijanti biljnih gena sa poboljšanom otpornosti na bolesti. Sistem omogućava brzo umnožavanje ciljnih gena direktno u biljnim ćelijama i selekciju poželjnih osobina. GRAPE može obezbediti "vredne genetske resurse" za oplemenjivanje, ali zahteva terenska testiranja i regulatorne procene pre šire primene. Ekstremne vremenske nepogode i pad broja oprašivača ostaju dodatni izazovi za poljoprivredu.
GRAPE: nova platforma koja koristi geminiviruse za brzo dobijanje biljaka otpornijih na bolesti
Tim Kineske akademije nauka, pod vođstvom profesora Gao Caixia i profesora Qiu Jinlonga, razvio je platformu nazvanu Geminivirus Replicon-Assisted in Planta Directed Evolution (GRAPE) kojom se ubrzava stvaranje i selekcija genetskih varijanti biljaka sa poboljšanom otpornošću na bolesti.
Kako funkcioniše GRAPE?
Osnovna ideja sistema je da se ciljani geni najpre podvrgnu mutacijama, a zatim ubace u veštačke geminivirusne replikone. Geminivirusi su DNK virusi koji se brzo repliciraju u biljnim ćelijama; replikoni ih imitiraju i omogućavaju masovno množenje ubačenih varijanti direktno u biljnim tkivima. Na taj način nastaje velika biblioteka varijanti, iz koje istraživači mogu selektovati one sa poželjnim svojstvima — na primer, poboljšanom imunom reakcijom na određene patogene.
Prednosti i potencijalne primene
Sistem je brz i fleksibilan: omogućava in planta evoluciju ciljnih gena bez potrebe za dugotrajnim laboratorijskim ciklusima. Rezultati mogu poslužiti kao "vredni genetski resursi" za programe oplemenjivanja, brže uvođenje otpornosti u useve i razvoj novih sorti koje bolje podnose bolesti. Tehnologija može da ubrza istraživanja u poljoprivredi i doprineće alatima za očuvanje prinosa u uslovima većeg pritiska patogena.
Ograničenja i bezbednosna razmatranja
Iako GRAPE može smanjiti gubitke useva uzrokovane bolestima, ne rešava sve izazove poljoprivrede — ekstremne vremenske nepogode, suša, poplave i pad broja oprašivača i dalje ostaju značajni rizici. Pre široke primene neophodni su opsežni terenski testovi, procene bezbednosti i regulatorne procedure kako bi se procenili mogući rizici, poput prenosa modifikovanih varijanti u prirodne populacije ili nepoželjnih efekata na ekosisteme.
Studija u kojoj je opisana ova metoda objavljena je u časopisu Science, a istraživanje predstavlja važan korak ka razvijanju novih alata za povećanje otpornosti useva i stabilnosti snabdevanja hranom.
Zaključak: GRAPE je perspektivna tehnološka platforma koja ubrzava stvaranje i selekciju genetskih varijanti sa poboljšanom otpornošću na bolesti. Uz pažljivu procenu rizika i adekvatne regulatorne korake, može postati korisna komponenta modernog oplemenjivanja biljaka.
Pomozite nam da budemo bolji.
