Копирование природы, чтобы помочь растениям противостоять вирусам
На протяжении тысячелетий сельскохозяйственные культуры формировались в результате процессов одомашнивания. Фермеры скрещивают и отбирают новые сорта, адаптированные к постоянно меняющимся условиям. Несмотря на эффективность, этот процесс занимает много времени. Более того, желаемый признак должен присутствовать где-то в разнообразии улучшаемых видов.
Копирование механизма с одного вид Таким образом, в вид, представляющий агрономический интерес, становится новой проблемой. Среди доступных технологий с 2012 года доступны новые методы редактирования генома растений. молекулярные ножницы, метод CRISPR-Cas9 позволяет целенаправленно и точно модифицировать участок ДНК растения.
Среди многих видов сельскохозяйственных культур, таких как перец и горох, некоторые сорта устойчивы к заболеваниям, вызываемым вирусами рода potyvirus. Как они это делают? Чтобы заразить растения, вирусы должны захватывать белки у своих хозяев, но эти белки уже выполняют функции в растительная клетка. Растения, устойчивые к инфекциям, приобрели мутации в гене, кодирующем один из этих «восприимчивых» белков.
В будние дни. Отписаться можно одним щелчком мыши.
Эти мутации используют хозяина белок вирусом невозможно, пока он остается функциональным для растения. Таким образом, растение с этими мутациями сопротивляется заражению, ничего больше для растения не меняя!
Новое исследование было направлено на то, чтобы перенести этот механизм на растения, представляющие агрономический интерес, путем изучения его возможности на помидорах черри. Для этого команды INRAE использовали подход, отличающийся от традиционного подхода. Они не пытались инактивировать ген, который делает растение восприимчивым к вирусу, а вместо этого модифицировали его, чтобы имитировать мутации, ответственные за устойчивость, присутствующие в горохе или перце.
С этой целью они применили технику CRISPR-Cas9 для нацеливания на две области этого гена. Эти одновременные модификации приводят к изменениям в белке, продуцируемом этим геном. Эти изменения придают растению сильную устойчивость к нескольким вирусам рода potyvirus, включая PVY. Как и в случае естественных мутаций, отобранных у других видов, эти изменения не изменяют экспрессию или накопление белка, продуцируемого геном, и не влияют на его функцию.
Эта работа представляет собой доказательство концепции, предлагая новый подход к редактированию точных Мутации, с целью воспроизвести естественную резистентность у восприимчивых видов и, таким образом, ограничить использование пестицидов.
Результаты опубликованы в Журнал биотехнологии растений.
