Istraživači sa Whitehead Institute razvili su metodu kojom kratko tretiranje semena lekom etopozidom izaziva velike, nasledne genetske promene. U modelnoj biljnoj vrsti oko 66% tretiranih pokazalo je jasne morfološke promene. Tehnika je jednostavna i može pomoći kod useva sa uskim genomom, kao što je pigeon pea, ali je i dalje u ranoj fazi i zahteva dodatne bezbednosne i poljske provere.
Proboj u oplemenjivanju useva: Etopozid stvara genetsku raznovrsnost — 66% biljaka pokazalo promene
Photo Credit: iStock
Istraživači sa Whitehead Institute predstavili su jednostavniju metodu za brzo povećanje genetske raznovrsnosti u biljkama koristeći lek etopozid, koji se primarno koristi u hemoterapiji.
Kako metoda funkcioniše: Klijajuća semena kratko se tretiraju rastvorom etopozida pre sadnje. Ovaj spoj inhibira enzim topoisomerazu II, što vodi do prekida u organizaciji DNK tokom deobe ćelija i stvaranja dvostrukih loma. Dok ćelije pokušavaju da poprave oštećenja, često nastaju velike strukturne promene u genomu — premeštanja, izbacivanja ili ponovnog spajanja segmenata DNK — koje se potom nasleđuju narednim generacijama.
Rezultati na modelnoj biljnoj vrsti: U eksperimentu opisanom u časopisu PLOS Genetics, oko 66% tretiranih biljaka imalo je vidljive morfološke promene u prvoj generaciji: izmenjeni listovi, visina biljke, boja i reproduktivne sposobnosti. Autorka tima, Mary Gehring (MIT), izjavila je da ju je iznenadila efikasnost i raznovrsnost novih osobina.
Primena na značajne useve: Tim već primenjuje metodu na pigeon pea (Cajanus cajan), proteinom bogatu mahunarku koje se gaji u delovima Azije i Afrike. Očekuje se da bi ova tehnika mogla pomoći u stvaranju linija otpornijih na slanu zemlju, sušu i druge klimatske izazove — naročito kod vrsta sa uskim genetskim fondom, gde su tradicionalne metode oplemenjivanja teže primenljive.
Prednosti i ograničenja: Prednost metode je u jednostavnosti i upotrebi standardne laboratorijske opreme — nema potrebe za složenim sistemima genske transformacije ili transporta gena. Metoda takođe može biti korisna za vrste koje se teško podvrgavaju CRISPR ili drugim tehnikama uređivanja gena. S druge strane, reč je o ranoj fazi istraživanja: potrebne su dodatne analize genetskih promena, procene bezbednosti, poljski testovi i regulatorne procedure pre nego što se pristupi primeni u komercijalnom oplemenjivanju.
Bezbednost i etika: Etopozid je citotoksičan lek i njegovo rukovanje zahteva laboratorijske mere predostrožnosti; sama metoda tretira semena u kontrolisanim uslovima, ali dalji koraci i primena u polju moraju proći odgovarajuće bezbednosne i regulatorne provere.
Zaključak: Iako je još rano za očekivati proizvode koji će odmah stići na tržište, ovaj pristup otvara nova vrata za brže generisanje korisnih genetskih varijacija i može postati dopuna postojećim metodama oplemenjivanja, pomažući poljoprivrednicima da se bolje prilagode promenama klime.
Izvor: Studija objavljena u PLOS Genetics; izjave istraživača prenete preko Phys.org.
Pomozite nam da budemo bolji.
