Редактирование генов позволяет создавать растения, которые насекомые не могут переварить

от

Насекомые, питающиеся крахмалом, находят настоящий пир в посевах кукурузы, гороха и бобов или в зернохранилищах. Не случайно предки этих сельскохозяйственных растений выработали белки-ингибиторы альфа-амилазы, которые делают крахмал в их семенах неперевариваемым для вредителей, не позволяя им стать серьёзной угрозой.

Однако одомашнивание диких растений человеком для повышения урожайности и усвояемости могло снизить присутствие этих ингибиторов.

В статье, опубликованной в журнале Biotechnology Journal, международная группа исследователей обсуждает достижения последних двух десятилетий и подчёркивает потенциал редактирования генов для создания растений, которые производят эти ингибиторы в большем количестве для борьбы с насекомыми-вредителями.

Группа авторов возглавлялась исследователями из Бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований (EMBRAPA) и Центра исследований геномики для изменения климата (GCCRC).

Конечно, одновременно необходимо проявлять осторожность, чтобы убедиться, что растения остаются удобоваримыми для человека и других нецелевых организмов, таких как домашний скот.

Клопы, жуки, долгоносики и древоточцы — это популярные названия насекомых, которые производят ферменты амилазы. Эти ферменты превращают молекулы крахмала, содержащиеся в листьях и семенах важных сельскохозяйственных культур, в сахара.

В своей взрослой или личиночной стадии эти вредители могут атаковать семена в полях и во время хранения, вызывая экономические потери и ухудшая качество продуктов питания.

Бобовые долгоносики, такие как амбарный долгоносик и древоточец, были одними из первых целей этих технологий из-за значительного ущерба, который они наносят, особенно зерновым, хранящимся в течение длительного времени.

Ингибиторы альфа-амилазы также доказали свою эффективность против других насекомых. Например, хлопковый долгоносик (Anthonomus grandis) питается сахарами, которые производятся и хранятся в бутонах хлопчатника. Аналогично, кофейная плодожорка (Hypothenemus hampei) — это насекомое, личинки которого питаются кофейными зёрнами.

Авторы отмечают, что разработка сортов с более высоким уровнем производства альфа-амилазы — при условии, что это не будет подавлять активность амилазы у человека и нецелевых организмов — имеет большой потенциал при использовании методов редактирования генов.

Использование этих методов для увеличения экспрессии или модификации последовательности ДНК собственных генов растения может позволить создать растения, которые не считаются трансгенными Национальной технической комиссией по биобезопасности (CTNBio).

CTNBio — это научно-технический орган, ответственный за разработку, обновление и реализацию Национальной политики биобезопасности для генетически модифицированных организмов (ГМО). Следовательно, эти технологии с большей вероятностью будут приняты на рынке. Поэтому они могут представлять интерес для компаний агробизнеса с точки зрения коммерциализации.

«Редактирование генов с использованием техники, известной как CRISPR [инструмент, который позволяет вносить точные и специфические генетические модификации в ДНК-цепи или генерировать геномные перестройки], и её вариации дают нам возможность увеличить производство этих ингибиторов или сделать их более активными в растениях, представляющих интерес для борьбы с насекомыми-вредителями, не создавая проблем для людей и животных, которые потребляют растения или семена», — заключает Бассо.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте