Իդեալական մշակովի բույսը համեղ է և բարձր բերքատու, ինչպես նաև հիվանդությունների և վնասատուների նկատմամբ դիմացկուն։ Բայց եթե համապատասխան գեները գտնվում են քրոմոսոմի վրա իրարից հեռու, այս դրական հատկանիշներից որոշները կարող են կորչել ընտրության գործընթացում: Ապահովելու համար, որ բոլոր դրական հատկությունները փոխանցվում են միասին, Կարլսռուեի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (KIT) հետազոտողները օգտագործել են CRISPR/Cas մոլեկուլային մկրատ՝ շրջելու և գենետիկորեն ապաակտիվացնելու Արաբիդոպսիսի ինը տասներորդ քրոմոսոմները, հաղորդում է. Phys.org պորտալ. Քրոմոսոմի այս մասում կոդավորված հատկությունները դառնում են «անտեսանելի» գենետիկ փոխանակման համար և այդպիսով կարող են փոխանցվել անփոփոխ:
Նպատակային խմբագրում, տեղադրում կամ ճնշում գեները բույսերում հնարավոր է օգտագործել CRISPR/Cas մոլեկուլային մկրատ: Այս մեթոդը կարող է օգտագործվել բույսերի դիմադրությունը վնասատուների, հիվանդությունների կամ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունները միջավայրը:
«Վերջին տարիներին, առաջին անգամ, մենք կարողացանք օգտագործել CRISPR/Cas-ը ոչ միայն գեները խմբագրելու, այլև քրոմոսոմների կառուցվածքը փոխելու համար», - ասում է պրոֆեսոր Հոլգեր Պուչտան, ով իր թիմի հետ ուսումնասիրում է գենային մկրատը։ Չինաստանի բուսաբանական ինստիտուտում 30 տարի:
Այժմ հետազոտողները կարողացել են կանխել գենետիկ փոխանակում, որը սովորաբար ժառանգական գործընթացի մի մասն է, բայց կարող է խաթարել հատկությունների միջև հարաբերությունները: Մինչ այժմ, եթե բույսերի հատկությունները փոխանցվում էին միասին, ապա այդ հատկությունների գեները պետք է մոտ լինեին նույն քրոմոսոմում: Եթե նման գեները ավելի հեռու են միմյանցից, դրանք սովորաբար առանձնանում են ժառանգության ընթացքում, ուստի ընտրության գործընթացում կարող է կորցնել օգտակար հատկանիշը:
Իրենց հետազոտություններում գիտնականները հետևել են բնության օրինակին։ «Ինվերսիաները՝ մի տեսակ գենետիկ անտեսանելիություն, հաճախ տեղի են ունենում նաև ավելի փոքր մասշտաբով վայրի և մշակովի բույսերում: Մենք դասեր ենք քաղել բնությունից, կիրառել և ընդլայնել մեր գիտելիքները բնական գործընթաց», - ասում է Պուչտան։
Բույսերի գենետիկայի և մշակովի բույսերի հետազոտությունների ինստիտուտի պրոֆեսոր Անդրեաս Հյուբենի հետ համագործակցությամբ: Լայբնից (IPK) Պուչտան և նրա թիմը շրջել են քրոմոսոմների ինը տասներորդ մասը մոդելային օրգանիզմում՝ Arabidopsis thaliana-ում: Միայն քրոմոսոմների ծայրերում են գեները պահպանել իրենց սկզբնական հաջորդականությունը։ «Այս բեկորներով քրոմոսոմը կարող է փոխանցվել հաջորդ սերնդին, ինչպես մյուս քրոմոսոմները և ամբողջությամբ չկորցնել», - ասում է Պուչտան:
Գյուղատնտեսական մշակաբույսերի արդյունավետ մշակման համար կարևոր է մեկ բույսի մեջ հնարավորինս շատ բարենպաստ հատկություններ համատեղելը: «Իհարկե, բուսաբույծները ցանկանում են, որ իրենց արտադրանքը լինի համեղ, հնարավորինս շատ վիտամիններ պարունակի, ինչպես նաև հիվանդությունների նկատմամբ կայուն: Մեր մեթոդով մենք կարող ենք դա պարզեցնել ապագայում»,- ասում է Պուչտան: