Avastus tomatis: uus peptiid võib taimetootmises revolutsiooni teha!

Avastus tomatis: uus peptiid võib taimetootmises revolutsiooni teha!

Taimeuuringute suur avastus võib muuta tomati immuunkaitse mõistmise pöördeliseks. Uurimisrühm alates Tübingeni ülikool ja Hohenheimi ülikool on avastanud uue peptiidi nimega AntiSys, mis on tomatitaimede normaalseks kasvuks ja paljunemiseks ülioluline. AntiSys takistab taime immuunsüsteemi ülereageerimist. See on eriti oluline, kuna liigsed kaitsereaktsioonid võivad mõjutada taimede kasvu ja tootlikkust.

Tomatid kasutavad signaalpeptiidi süsteemset kaitset kiskjate eest, aktiveerides kaitsereaktsioone, kui putukad neid kahjustavad. Putukate nakatumise ajal vabaneb süsteemiin suurtes kogustes ja aktiveerib retseptori SYR1. AntiSys aga blokeerib selle retseptori ilma seda aktiveerimata, hoides tomati immuunsüsteemi passiivses olekus.

Avastuse tagajärjed põllumajandusele

Katsetes kasvasid mutandid, mis ei tootnud AntiSys'i, oluliselt hullemaks, neil oli vähem viljasid ja neil oli väärarenguid. Need tulemused tõstatavad küsimusi selle kohta, kas sarnased antagonistid on olemas ka teistes taimeliikides ja kuidas neid saab potentsiaalselt kasutada põllukultuuride parandamiseks. Uuring avaldati ajakirjas Cell ja sellel võib olla põllumajandusele kaugeleulatuv mõju.

Paralleelid inimese immuunsüsteemiga on märkimisväärsed. Ka siin summutavad antagonistid aktiveerivaid tsütokiine, et hoida põletikulised reaktsioonid tasakaalus. See võib potentsiaalselt kaasa tuua täiendavaid uuringuid taimebioloogias, mis ajendab resistentsete taimede arengut.

CRISPR/Cas9: revolutsiooniline tehnoloogia

Kuigi AntiSysi avastamine on oluline samm taimeuuringutes, tekitab geenide redigeerimise tehnoloogia CRISPR/Cas9 teadusringkondades segadust. CRISPR/Cas9 on revolutsiooniline tehnika geneetiliste mutatsioonide korrigeerimiseks ja täpsete geneetiliselt muundatud organismide loomiseks. Võimalikud rakendused on laiaulatuslikud: pärilike haiguste ravist kuni vastupidavate taimede arendamiseni.

CRISPR-süsteem, bakterite loomulik kaitsesüsteem, võimaldab spetsiifiliselt DNA-d lõigata ja seejärel erinevate parandusmehhanismide abil muuta. Kuna enam kui 70% maailma genoomi redigeerimisprojektidest kasutavad CRISPR/Casi, on see meetod end tänapäeva bioloogia põhialuseks tunnistanud. Eriti tähelepanuväärsed on sellised arengud nagu nisusortide resistentsus jahukaste suhtes või gluteenivaba nisu tootmine.

Kuid need edusammud puutuvad kokku ka eetiliste probleemidega. Kriitikud väidavad, et CRISPR/Casi tuleks pidada geenitehnoloogia vormiks, kuna genoomi manipuleeritakse tehniliselt. Pooldajad omakorda rõhutavad, et tööriistad eemaldatakse pärast kasutamist ja taimed ei sisaldaks võõraid geene.

Tulevikuväljavaated ja eeskirjad

2024. aastal kutsusid 1500 teadlast, sealhulgas 35 Nobeli preemia laureaati, tunnistama genoomi redigeerimise meetodeid seaduslike aretusmeetoditena. Sellegipoolest on Euroopa õigusaktid endiselt tundlik teema. Euroopa Kohus otsustas 2018. aastal, et CRISPR/Cas-iga redigeeritud taimi peetakse geneetiliselt muundatud organismideks, mis toob kaasa ranged eeskirjad EL-is. Euroopa Komisjon kavandab aga nõuete leevendamiseks reformi, mis võib pakkuda väljavaadet CRISPR/Casi laiemale tunnustamisele Euroopas.

Ülemaailmselt, sellistes riikides nagu USA ja Hiina, kehtivad geneetiliselt muundatud taimedele oluliselt leebemad eeskirjad. See võib kaasa tuua konkurentsiolukorra muutumise piirkondade vahel nende riikide kasuks, kus on vähem piiravad geenitehnoloogia seadused.