Молотая вишня: CRISPR используется для приготовления новых, вкусных, генетически модифицированных фруктов

До того, как кукуруза стала кукурузой, это была тощая трава, которая давала только один ряд зерен на каждом стебле. Долгие столетия размножения превратили его в быстрорастущее растение с большими, сладкими, плотно укороченными колосьями. Фактически, большинству продуктов, с которыми мы знакомы, потребовались сотни поколений, чтобы стать тем, чем они являются сегодня. Но теперь ученые, вооруженные мощной технологией редактирования генов CRISPR-Cas9, сокращают процесс одомашнивания до нескольких лет. Их первый эксперимент - земляная вишня - ранее дикий, теперь восхитительный фрукт, в котором есть все, чтобы стать следующей клубникой.

В статье, опубликованной в понедельник в журнале Природные растения, команда исследователей обрисовала в общих чертах, как они использовали CRISPR, чтобы сделать вишню (Физалис Пруиноса) больше подходит для сельского хозяйства. Сладкий фрукт с тропическим вкусом, размером с вишню и укрытый в защитной бумажной шелухе, известен как «сиротский урожай» - такой, который обладает некоторыми желательными характеристиками, но недостаточен для того, чтобы фермеры захотели его выращивать. В дикой природе земляная вишня, ну, в общем, дикая - она ​​растет повсюду и имеет маленькие, редкие плоды, которые падают с лозы, когда они созревают.

Но с помощью CRISPR, чтобы отредактировать непривлекательные элементы, ученые считают, что в конечном итоге его можно найти в разделе продуктов супермаркета.

«С некоторыми улучшениями, возможно, он станет специализированной фруктовой культурой в Соединенных Штатах и ​​даст фермерам еще одну плодовую культуру для выращивания, которая не является деревом», Джойс Ван Эк, доктор философии, эксперт по биотехнологии растений в Институте Бойса Томпсона один из соавторов газеты, рассказывает обратный.

В прошлом лаборатория Ван Экка изучала, как использовать редактирование генов для изменения производительности, размера фруктов и других качеств томатов. Для своих новых экспериментов команда выбрала наземную вишню, потому что, как часть семейства пасленовых, они связаны с помидорами (а также с картофелем, табаком, баклажанами и перцем) - и поэтому их ДНК относительно хорошо картирована и хорошо понят. Ван Эк задался вопросом, можно ли использовать предыдущую работу ее команды для ускорения процесса одомашнивания земляной вишни.

С коллегами из Корнелльского университета и Лаборатории Колд-Спринг-Харбор Ван Эк и ее команда обнаружили, что это действительно возможно. Редактируя гены, связанные с неопределенным ростом и заставляя побеги растения перестать расти после того, как они произвели цветы, они успешно изменили способ выращивания земляной вишни, сделав виноградные лозы менее бродячими и дикими.

«Мы взяли что-то очень дикое, неуправляемое и как-то прирученное, сделали его более компактным, с более легкой привычкой к росту», - говорит Ван Эк.

Это очень важная черта для фермеров, для которых эффективное использование пространства имеет решающее значение. «Мы также получаем больше цветов и больше фруктов, поэтому мы в некотором смысле улучшили урожай». Они также сделали фрукты заметно больше. В будущем они хотят нацеливаться на гены, связанные с содержанием сахара, чтобы сделать фрукты более сладкими, что уже было сделано при редактировании генов томатов.

Ван Эк не ожидает, что в ближайшие пять лет в продуктовом магазине мы будем покупать пинты молотой вишни, но она надеется, что это произойдет в конце концов. Как только они получат модифицированные наземные вишни из лаборатории, им нужно будет передать их в руки фермеров, чьи отзывы о реальном опыте выращивания фруктов будут решать, какие черты следует исправить в следующем. Следующим в списке, говорит Ван Эк, является привычка растения бросать спелые плоды на землю, что создает как проблему уборки урожая, так и угрозу безопасности пищевых продуктов. Учитывая их успехи в формировании других характеристик фрукта, трудно представить, что это будет проблемой.

По иронии судьбы, самым серьезным препятствием для попадания вишни в вашу продуктовую корзину может быть генетический инструмент, который делает это исследование возможным. Поскольку CRISPR запатентован Широким институтом, любая продукция, созданная с его использованием, не может быть продана, если ученые, стоящие за ней, не заплатят сотни тысяч долларов за право ее использования.

«Мы, как исследователи, извлекаем выгоду из того факта, что нам не нужно платить заранее, чтобы использовать эту технологию, что замечательно, это такой мощный инструмент, но как только мы начинаем говорить о коммерциализации, стоимость лицензирования почти сбила меня с толку. стул », - говорит Ван Эк.

Она и ее коллеги не удерживаются, поскольку могут создать свою собственную компанию или партнер с существующей компанией, чтобы помочь выводить на рынок другие модифицированные зерновые культуры и недавно обновленную земляную вишню - возможно, с более привлекательным названием.