Löytö tomaatista: Uusi peptidi voi mullistaa kasvintuotannon!

Löytö tomaatista: Uusi peptidi voi mullistaa kasvintuotannon!

Kasvitutkimuksen merkittävä löytö voi mullistaa ymmärryksen tomaattien immuunipuolustuksista. Tutkimusryhmä Tübingenin yliopisto ja Hohenheimin yliopisto on löytänyt uuden peptidin nimeltä AntiSys, joka on ratkaisevan tärkeä tomaattikasvien normaalille kasvulle ja lisääntymiselle. AntiSys toimii estämällä kasvin immuunijärjestelmää ylireagoimasta. Tämä on erityisen tärkeää, koska liialliset puolustusreaktiot voivat vaikuttaa kasvien kasvuun ja tuottavuuteen.

Tomaatit käyttävät signaalipeptidisysteemiiniä puolustautuakseen saalistajia vastaan ​​aktivoimalla puolustusvasteita, kun hyönteiset vahingoittavat niitä. Hyönteistartunnan aikana systeemiiniä vapautuu suuria määriä ja se aktivoi reseptorin SYR1. AntiSys puolestaan ​​estää tämän reseptorin aktivoimatta sitä, pitäen tomaatin immuunijärjestelmän inaktiivisessa tilassa.

Löydön seuraukset maataloudelle

Kokeissa mutantit, jotka eivät tuottaneet AntiSysia, kasvoivat merkittävästi huonommin, niillä oli vähemmän hedelmiä ja epämuodostumia. Nämä tulokset herättävät kysymyksiä siitä, onko samanlaisia ​​antagonisteja muissa kasvilajeissa ja kuinka niitä voidaan mahdollisesti käyttää sadon parantamiseen. Tutkimus julkaistiin Cell-lehdessä, ja sillä voi olla kauaskantoisia vaikutuksia maatalouteen.

Yhtäläisyydet ihmisen immuunijärjestelmän kanssa ovat merkittäviä. Myös tässä antagonistit vaimentavat aktivoivia sytokiineja pitääkseen tulehdusreaktiot tasapainossa. Tämä voisi mahdollisesti johtaa lisätutkimukseen kasvibiologiassa, joka edistää vastustuskykyisten kasvien kehitystä.

CRISPR/Cas9: Vallankumouksellinen tekniikka

Vaikka AntiSysin löytäminen on tärkeä askel kasvien tutkimuksessa, geeninmuokkaustekniikka CRISPR/Cas9 aiheuttaa kohua tiedeyhteisössä. CRISPR/Cas9 on vallankumouksellinen tekniikka geneettisten mutaatioiden korjaamiseen ja tarkkojen geneettisesti muunnettujen organismien luomiseen. Mahdolliset sovellukset ovat laaja-alaisia: perinnöllisten sairauksien hoidosta kestävien kasvien kehittämiseen.

CRISPR-järjestelmä, bakteerien luonnollinen puolustusjärjestelmä, mahdollistaa DNA:n spesifisen leikkaamisen ja sen muuttamisen erilaisilla korjausmekanismeilla. Yli 70 % maailman genominmuokkausprojekteista käyttää CRISPR/Casia, joten tämä menetelmä on vakiinnuttanut asemansa modernin biologian perustana. Erityisen huomionarvoisia ovat sellaiset kehityssuunnat kuin vehnälajikkeiden vastustuskyky härmäsienelle tai gluteenittoman vehnän tuotanto.

Näillä edistyksillä on kuitenkin myös eettisiä huolenaiheita. Kriitikot väittävät, että CRISPR/Cas tulisi pitää eräänä geenitekniikan muotona, koska genomia manipuloidaan teknisesti. Kannattajat puolestaan ​​korostavat, että työkalut poistetaan käytön jälkeen ja että kasveissa ei ole vieraita geenejä.

Tulevaisuuden näkymät ja säännöt

Vuonna 2024 1 500 tutkijaa, mukaan lukien 35 Nobel-palkinnon voittajaa, vaati genomin muokkausmenetelmien tunnustamista laillisiksi jalostusmenetelmiksi. EU:n lainsäädäntö on kuitenkin edelleen arkaluonteinen kysymys. Euroopan yhteisöjen tuomioistuin päätti vuonna 2018, että CRISPR/Casilla editoidut kasvit katsotaan geneettisesti muunnetuiksi organismeiksi, mikä johti tiukkoihin säännöksiin EU:ssa. EU:n komissio suunnittelee kuitenkin uudistusta vaatimusten lieventämiseksi, mikä voisi tarjota mahdollisuuden CRISPR/Casin laajempaan hyväksymiseen Euroopassa.

Muuntogeenisiä kasveja koskevat maailmanlaajuisesti, esimerkiksi Yhdysvalloissa ja Kiinassa, huomattavasti vähemmän tiukat määräykset. Tämä voi johtaa siihen, että alueiden välinen kilpailutilanne muuttuu niiden maiden eduksi, joissa on vähemmän rajoittavia geenitekniikkalakeja.