Idealna kulturna rastlina je okusna in visokorodna ter odporna na bolezni in škodljivce. Če pa se ustrezni geni na kromosomu nahajajo daleč narazen, se lahko nekatere od teh pozitivnih lastnosti med selekcijskim postopkom izgubijo. Da bi zagotovili, da se vse pozitivne lastnosti prenašajo skupaj, so raziskovalci na Tehnološkem inštitutu Karlsruhe (KIT) uporabili molekularne škarje CRISPR/Cas za invertiranje in genetsko deaktivacijo devetih desetih kromosomov Arabidopsis, poroča Portal Phys.org. Lastnosti, kodirane v tem delu kromosoma, postanejo "nevidne" za genetsko izmenjavo in se tako lahko prenesejo nespremenjene.
Ciljno urejanje, vstavljanje ali zatiranje geni v rastlinah je možno z uporabo molekularnih škarij CRISPR/Cas. To metodo lahko uporabimo za povečanje odpornosti rastlin na škodljivce, bolezni ali vplivi na okolje Sreda.
»V zadnjih letih smo prvič lahko uporabili CRISPR/Cas ne le za urejanje genov, ampak tudi za spreminjanje strukture kromosomov,« pravi prof. Holger Puchta, ki s svojo ekipo preučuje genske škarje. na Kitajskem botaničnem inštitutu že 30 let.
Zdaj so raziskovalci lahko preprečili genetska izmenjava, ki je običajno del dednega procesa, vendar lahko poruši razmerja med lastnostmi. Do zdaj so morali biti geni za te lastnosti blizu skupaj na istem kromosomu, če bi se rastlinske lastnosti prenašale skupaj. Če so takšni geni bolj narazen, se običajno ločijo med dedovanjem, zato se uporabna lastnost lahko izgubi v procesu selekcije.
Znanstveniki so se pri svojih raziskavah zgledovali po naravi. »Inverzije - nekakšna genetska nevidnost - se pogosto pojavljajo tudi v manjšem obsegu pri divjih in gojenih rastlinah. Iz narave smo se učili, uporabljali in širili svoje znanje naravni proces«, pravi Puchta.
V sodelovanju s prof. Andreasom Hubenom z Inštituta za rastlinsko genetiko in raziskave gojenih rastlin. Leibniz (IPK) Puchta in njegova ekipa so obrnili devet desetin kromosomov v modelnem organizmu Arabidopsis thaliana. Samo na koncih kromosomov so geni ohranili prvotno zaporedje. "S temi fragmenti se lahko kromosom prenese na naslednjo generacijo tako kot drugi kromosomi in se ne izgubi popolnoma," pravi Puchta.
Za učinkovito gojenje kmetijskih rastlin je pomembno, da v eni rastlini združimo čim več ugodnih lastnosti. »Seveda si žlahtnitelji želijo, da so njihovi izdelki okusni, vsebujejo čim več vitaminov in tudi odporni na bolezni. Z našo metodo lahko to v prihodnosti poenostavimo,« pravi Puchta.