Ανακάλυψη στην ντομάτα: Νέο πεπτίδιο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη φυτική παραγωγή!

Ανακάλυψη στην ντομάτα: Νέο πεπτίδιο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη φυτική παραγωγή!

Μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα των φυτών θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην κατανόηση της ανοσολογικής άμυνας της τομάτας. Μια ερευνητική ομάδα από Πανεπιστήμιο του Tübingen και το Πανεπιστήμιο του Hohenheim ανακάλυψε ένα νέο πεπτίδιο που ονομάζεται AntiSys που είναι ζωτικής σημασίας για τη φυσιολογική ανάπτυξη και αναπαραγωγή των φυτών τομάτας. Το AntiSys λειτουργεί αποτρέποντας την υπερβολική αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος του φυτού. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό γιατί οι υπερβολικές αμυντικές αντιδράσεις μπορεί να επηρεάσουν την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα των φυτών.

Οι ντομάτες χρησιμοποιούν το σύστημα πεπτιδίου σήματος για να αμυνθούν ενάντια στους θηρευτές ενεργοποιώντας τις αμυντικές αποκρίσεις όταν υποστούν ζημιά από έντομα. Κατά τη διάρκεια μιας προσβολής από έντομα, η συστημίνη απελευθερώνεται σε μεγάλες ποσότητες και ενεργοποιεί τον υποδοχέα SYR1. Το AntiSys, από την άλλη, μπλοκάρει αυτόν τον υποδοχέα χωρίς να τον ενεργοποιεί, διατηρώντας το ανοσοποιητικό σύστημα της ντομάτας σε ανενεργή κατάσταση.

Συνέπειες της ανακάλυψης για τη γεωργία

Στα πειράματα, τα μεταλλαγμένα που δεν παρήγαγαν AntiSys χειροτέρεψαν σημαντικά, είχαν λιγότερες καρποφορίες και είχαν δυσμορφίες. Αυτά τα αποτελέσματα εγείρουν ερωτήματα σχετικά με το εάν υπάρχουν παρόμοιοι ανταγωνιστές σε άλλα είδη φυτών και πώς μπορούν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση των καλλιεργειών. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell και θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στη γεωργία.

Οι παραλληλισμοί με το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα είναι αξιοσημείωτοι. Και εδώ, οι ανταγωνιστές μειώνουν τις ενεργοποιητικές κυτοκίνες για να διατηρήσουν τις φλεγμονώδεις αντιδράσεις σε ισορροπία. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε περαιτέρω έρευνα στη βιολογία των φυτών που οδηγεί στην ανάπτυξη ανθεκτικών φυτών.

CRISPR/Cas9: Μια επαναστατική τεχνολογία

Ενώ η ανακάλυψη του AntiSys αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα στην έρευνα των φυτών, η τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων CRISPR/Cas9 προκαλεί σάλο στην επιστημονική κοινότητα. Το CRISPR/Cas9 είναι μια επαναστατική τεχνική για τη διόρθωση γενετικών μεταλλάξεων και τη δημιουργία ακριβών γενετικά τροποποιημένων οργανισμών. Οι πιθανές εφαρμογές είναι ευρείες: από τη θεραπεία κληρονομικών ασθενειών έως την ανάπτυξη ανθεκτικών φυτών.

Το σύστημα CRISPR, ένα φυσικό αμυντικό σύστημα στα βακτήρια, καθιστά δυνατή την ειδική κοπή του DNA και στη συνέχεια την αλλαγή του χρησιμοποιώντας διάφορους μηχανισμούς επιδιόρθωσης. Με πάνω από το 70% των έργων επεξεργασίας γονιδιώματος στον κόσμο να χρησιμοποιούν CRISPR/Cas, αυτή η μέθοδος έχει καθιερωθεί ως θεμελιώδης για τη σύγχρονη βιολογία. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτες είναι οι εξελίξεις όπως η αντοχή των ποικιλιών σιταριού στο ωίδιο ή η παραγωγή σιταριού χωρίς γλουτένη.

Ωστόσο, αυτές οι εξελίξεις αντιμετωπίζουν επίσης ηθικές ανησυχίες. Οι επικριτές υποστηρίζουν ότι το CRISPR/Cas θα πρέπει να θεωρείται μια μορφή γενετικής μηχανικής επειδή το γονιδίωμα υποβάλλεται σε τεχνικούς χειρισμούς. Οι υποστηρικτές, με τη σειρά τους, τονίζουν ότι τα εργαλεία αφαιρούνται μετά τη χρήση και ότι τα φυτά δεν περιέχουν ξένα γονίδια.

Μελλοντικές προοπτικές και ρυθμίσεις

Το 2024, 1.500 ερευνητές, συμπεριλαμβανομένων 35 νικητών του βραβείου Νόμπελ, ζήτησαν να αναγνωριστούν οι μέθοδοι επεξεργασίας γονιδιώματος ως νόμιμες μέθοδοι αναπαραγωγής. Ωστόσο, η ευρωπαϊκή νομοθεσία παραμένει ένα ευαίσθητο ζήτημα. Το ΔΕΚ αποφάσισε το 2018 ότι τα φυτά που επεξεργάζονται με CRISPR/Cas θεωρούνται γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί, οδηγώντας σε αυστηρούς κανονισμούς στην ΕΕ. Ωστόσο, η Επιτροπή της ΕΕ σχεδιάζει μια μεταρρύθμιση για τη χαλάρωση των απαιτήσεων, η οποία θα μπορούσε να προσφέρει την προοπτική ευρύτερης αποδοχής του CRISPR/Cas στην Ευρώπη.

Παγκοσμίως, σε χώρες όπως οι ΗΠΑ και η Κίνα, ισχύουν πολύ λιγότερο αυστηροί κανονισμοί για τα γενετικά τροποποιημένα φυτά. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην αλλαγή της ανταγωνιστικής κατάστασης μεταξύ των περιφερειών προς όφελος των χωρών που έχουν λιγότερο περιοριστικούς νόμους για τη γενετική μηχανική.