A Johns Hopkins Egyetem és a Cold Spring Harbour Laboratórium kutatócsoportjai által vezetett projektben olyan új paradicsom és tojásgyümölcs-fajtákat igyekeznek létrehozni, mely segítheti a világ gazdálkodóit, főként a kistermelőket – írja a ScienceDaily. Eredményeiket a Nature című szaklapban jelentették meg.

A kutatás egy nagyobb lélegzetvételű projekt része, melynek célja 22 olyan termesztett növény komplett genomjának feltérképezése, melyek a burgonyafélék családjában tartoznak. Ide soroljuk többek közt a burgonyát, paradicsomot és tojásgyümölcsöt is.

„Több tízmillió év alatt folyamatosan hozzáadódtak és elvesztek DNS-darabok” – mutatott rá Michael Schatz, a Johns Hopkins Egyetem genetikusa.

„Ugyanez a folyamat képes lezajlani teljes génszekvenciák esetében is, amikor is egész gének duplázódnak meg vagy tűnnek el. Amikor vizsgálódni kezdtünk, észrevettük, hogy ezek a változások széles körben elterjedtek, de még nem tudtuk, hogy ez mit jelent a növény számára.”

Ennek kiderítésére a Boyce Thomson Intézet munkatársai a CRISPR-Cas9 génszerkesztési technológiát használták egy gén egyik vagy mindkét kópiájának módosítására, a Cold Spring Harbor munkatársai pedig a módosított növényeket termesztették, hogy lássák, hogyan változtatják meg a módosítások az érett növényeket.

Egy ausztrál nadragulyafaj esetében például a CLV3 gén mindkét kópiájának kikapcsolása eltorzult növényt eredményezett. A kutatók „furcsa, buborékos, rendezetlen” alakúnak írták le, mely nem lenne alkalmas arra, hogy boltban árulják. Azonban a CLV3 gén egyetlen példányán végrehajtott apró változtatás máris nagyobb termést eredményezett.

„A fajok teljes genomszekvenciáinak ismerete olyan, mintha egy új kincsestérképet kapnánk. Látjuk, hogy hol és mikor tér el egy genetikai út egy másiktól. Emellett felfedezhetjük egy fontos genetikai információt egy olyan helyen, ahol egyébként nem kerestük volna” – mondta Katharine Jenike, aki összeállította a genomszekvenciákat, és a kutatás idején Schatz laboratóriumának PhD-hallgatója volt.

Az afrikai tojásgyümölcs vagy afrikai padlizsán egy olyan faj, melyet Afrikában és Brazíliában is sok helyen termesztenek. Levele és termése is ehető. Ennél a növénynél a kutatók azonosították egy gént, a SaetSCPL25-t, mely meghatározza, hogy hány magház fejlődjön a gyümölcsön belül. Amikor hozzányúltak a SaetSCPL25-höz hasonló génhez a paradicsom esetében, a kifejlődő paradicsomoknak több belső rekesszel rendelkeztek. Minél több ilyen rekesz fejlődik, annál nagyobb maga a termés. Ez a felfedezés tehát a nagyobb méretű paradicsomok korát vetítheti előre.

A mostani kutatás igazolja, hogy milyen fontos több faj genetikájának egyidejű tanulmányozása.

– mutatott rá Shatz.