A múlt héten már beszámoltunk róla, hogy 2022-ben indult útjára a hazai agrárkutatás egyik legnagyobb vállalkozása, az „Agrár-biotechnológia és precíziós nemesítés az élelmiszerbiztonságért” című projekt, amelyben a HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont (ATK, Martonvásár), a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE, Szent István Campus – Gödöllő és Kaposvári Campus) és a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK, Szeged) fogott össze.
A program záróeseményén Dr. Kis András, a MATE biotechnológusa bemutatott egy új, szabadalmi oltalomra is bejegyzett módszert a búza nyommentes genomszerkesztésére. A nyommentesség ebben az esetben azt jelenti, hogy úgy sikerült módosítani a búza működését, hogy az eljárás során nem építettek be idegen, azaz transzgént a növény DNS-ébe.
Hogyan lehet nyommentes a génszerkesztés?
A génszerkesztéssel létrejött mutációk hatását úgy kell elképzelnünk, mintha egy születési hiba folytán egy bizonyos szót képtelenek lennénk értelmezni, ezért azt figyelmen kívül hagynánk az olvasáskor, vagy úgy, mintha egy szót következetesen másként olvasnánk és értelmeznénk. Jelen esetben a lisztharmatra való fogékonyság génjét akarták „olvashatatlanná” tenni a búzában.
A precíz, irányított mutációk előállításához jellemzően idegen gén bevitele szükséges, amely a módosítás eszközeinek tervrajzát (enzim, RNS) szállítja. Ezt a gént később ki lehet szelektálni a genomból, miközben az általa létrehozott mutáció a DNS-ben marad.
A munkánk során egy új módszert alkottunk, amelyik eléri a transzgénikus technikák hatékonyságát, de nem igényli a célgenom átalakítását” – magyarázza a kutató az Agroinform érdeklődésére.
Búza-árpa hibridizáció a hasznos tulajdonság bevitele érdekében – Fotó: MTA
Hibridizációval bevinni a génszerkesztő rendszert
Az alapötlet az volt, hogy a búza és az árpa éppúgy hibridizálható egymással, ahogy a búza és a rozs is (tritikálé), mégsem eredményez stabilan termékeny utódot. Ezt használták ki az eljárás során: az árpát csak a transzgén hordozására alkalmazták, a folyamat végén pedig már nem volt árpagén a búzában.
„A genomszerkesztő rendszert az árpába építettük be, majd a transzgénikus árpa pollenjével beporoztuk a búzát. A hibrid embriókat táptalajon felneveltük, majd a növényeket cserépbe ültettük, közben a rendszer elvégezte a kívánt módosításokat. A hibrideket búzával poroztuk vissza, a következő nemzedékben pedig ki tudtunk szelektálni olyan növényeket, amelyekben a kívánt mutációkat létrehozta a genomszerkesztő rendszer, de az árpa kromoszómáit már nem tartalmazták.”
Kis András azt mondja, a kutatás tíz évében nagy nemesítő cégek is kidolgoztak hasonló, hibridizációra alapozott eljárást a búza nyommentes genomszerkesztésére, de szerencsére ők egy távolabbi rokonnal (kukorica) dolgoztak, ezért a genomszerkesztő rendszer csak nagyon rövid ideig működik az embrióban, ami csökkenti a mutációk kialakulásának lehetőségét. „A mi eljárásunk sok szempontból hatékonyabb, és le is védethető.” A kutató hozzáfűzi:
a módszer más, ismert tulajdonság megszerkesztésére is felhasználható, legyen az a kalászfuzáriummal szembeni rezisztencia, a nagyobb szemméret, vagy a magasabb fehérjetartalom.
Ez a kis kutatóközösség a nemzetközi óriásokkal egy pályán játszva is hatalmas sikert ért el.
Indexkép: Shutterstock.
_fill_540x300_0.jpg)
