La planta cultivada ideal es sabrosa y de alto rendimiento, así como resistente a enfermedades y plagas. Pero si los genes correspondientes están ubicados muy separados en el cromosoma, algunos de estos rasgos positivos pueden perderse en el proceso de selección. Para garantizar que todos los rasgos positivos se transmitan juntos, los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) utilizaron tijeras moleculares CRISPR/Cas para invertir y desactivar genéticamente los cromosomas nueve décimos de Arabidopsis. portal Phys.org. Los rasgos codificados en esta parte del cromosoma se vuelven "invisibles" para el intercambio genético y, por lo tanto, pueden transmitirse sin cambios.
Edición, inserción o supresión dirigida genes en plantas es posible usando tijeras moleculares CRISPR/Cas. Este método se puede utilizar para aumentar la resistencia de las plantas a plagas, enfermedades o impactos ambientales medio ambiente
“En los últimos años, por primera vez, hemos podido usar CRISPR/Cas no solo para editar genes, sino también para cambiar la estructura de los cromosomas”, dice el profesor Holger Puchta, quien ha estado estudiando las tijeras genéticas con su equipo. en el Instituto Botánico de China durante 30 años.
Ahora los investigadores han podido prevenir intercambio genético, que generalmente es parte del proceso hereditario, pero puede alterar las relaciones entre los rasgos. Hasta ahora, si los rasgos de las plantas debían transmitirse juntos, los genes de esos rasgos tenían que estar muy juntos en el mismo cromosoma. Si dichos genes están más separados, generalmente se separan durante la herencia, por lo que se puede perder un rasgo útil en el proceso de selección.
En su investigación, los científicos siguieron el ejemplo de la naturaleza. “Las inversiones, una especie de invisibilidad genética, también ocurren a menudo en menor escala en plantas silvestres y cultivadas. Hemos aprendido lecciones de la naturaleza, aplicado y ampliado nuestro conocimiento de proceso natural", dice Puchta.
En colaboración con el Prof. Andreas Huben del Instituto de Genética Vegetal e Investigación de Plantas Cultivadas. Leibniz (IPK) Puchta y su equipo invirtieron nueve décimas partes de los cromosomas en un organismo modelo, Arabidopsis thaliana. Solo en los extremos de los cromosomas los genes conservaron su secuencia original. “Con estos fragmentos, el cromosoma puede transmitirse a la próxima generación al igual que otros cromosomas y no perderse por completo”, dice Puchta.
Para el cultivo efectivo de cultivos agrícolas, es importante combinar tantos rasgos favorables como sea posible en una planta. “Por supuesto, los fitomejoradores quieren que sus productos sean deliciosos, que contengan tantas vitaminas como sea posible y que también sean resistentes a las enfermedades. Con nuestro método, podemos simplificar esto en el futuro”, dice Puchta.