Учёные из Биологического центра Чешской академии наук впервые в мире применили технологию CRISPR/Cas9 для редактирования генома хмеля. В перспективе это позволит вывести новые сорта хмеля.
Учёные напоминают, что традиционные методы селекции требуют много времени и не всегда успешны. В XX веке широко стали применять искусственный мутагенез, воздействуя на геном излучением и химическими веществами. С 1930 года было зарегистрировано более 3 тысяч сортов растений, полученных путём искусственных мутаций. В частности, в Чехии при помощи рентгеновского излучения были выведены солодовенный ячмень Diamant и хмель Bor. Однако с этим методом учёные работают вслепую — мутации происходят в случайных генах, и необходимо в дальнейшем отбирать организмы с полезными мутациями.
Технология CRISPR-Cas9, или «генетические ножницы», позволяет прицельно редактировать геном — изменять последовательности генов и таким образом получать организмы с новыми характеристиками. Авторы метода, француженка Эммануэль Шарпантье и американка Дженнифер Дудна, в 2020 году были награждены Нобелевской премией по химии.
По словам учёных, список растений, на которых проверили эту технологию, постоянно растёт — «генетическими ножницами» уже редактировали помидоры, пшеницу, фруктовые деревья. На хмеле эту технологию испробовали впервые — учёные отмечают, что особую сложность вызвало то, что хмель размножается вегетативно.
Целью исследования был ген, кодирующий фермент, отвечающий за окраску листьев. Его изменение сразу же проявилось — листья стали совершенно белыми или мозаичными. Успех метода подтвердили молекулярным анализом.
В дальнейшем учёные займутся генами, отвечающими за образование горьких кислот хмеля. Они важны не только для пивоварения, но и для фармацевтики.
Технология CRISPR-Cas9 не требует внесения сторонних генов, однако она попадает под действующий в Евросоюзе запрет коммерческого использования генетически модифицированных организмов. В 2019 году специалисты Биологического центра Чешской академии наук присоединились к инициативе европейских учёных, призывающих Европейский парламент и Еврокомиссию разрешить использование этой технологии.
Комментировать