Pomidorų atradimas: naujas peptidas gali pakeisti augalų gamybą!

Pomidorų atradimas: naujas peptidas gali pakeisti augalų gamybą!

Didelis augalų tyrimų atradimas gali pakeisti supratimą apie pomidorų imuninę apsaugą. Tyrimų grupė iš Tiubingeno universitetas ir Hohenheimo universitetas atrado naują peptidą, vadinamą AntiSys, kuris yra labai svarbus normaliam pomidorų augalų augimui ir dauginimuisi. AntiSys veikia neleisdama augalo imuninei sistemai per daug reaguoti. Tai ypač svarbu, nes pernelyg didelės gynybos reakcijos gali turėti įtakos augalų augimui ir produktyvumui.

Pomidorai naudoja signalo peptido sistemą, kad apsisaugotų nuo plėšrūnų, suaktyvindami gynybines reakcijas, kai juos pažeidžia vabzdžiai. Užsikrėtus vabzdžiu, sisteminas išsiskiria dideliais kiekiais ir aktyvuoja receptorių SYR1. Kita vertus, „AntiSys“ blokuoja šį receptorių jo nesuaktyvindamas, todėl pomidorų imuninė sistema yra neaktyvi.

Atradimo pasekmės žemės ūkiui

Eksperimentų metu mutantai, kurie negamino AntiSys, augo žymiai blogiau, turėjo mažiau vaisių ir turėjo apsigimimų. Šie rezultatai kelia klausimų, ar panašių antagonistų yra kitose augalų rūšyse ir kaip juos galima panaudoti pasėliams pagerinti. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Cell ir gali turėti toli siekiančių pasekmių žemės ūkiui.

Paralelės su žmogaus imunine sistema yra nuostabios. Čia taip pat antagonistai slopina aktyvuojančius citokinus, kad uždegiminės reakcijos būtų subalansuotos. Tai gali paskatinti tolesnius augalų biologijos tyrimus, skatinančius atsparių augalų vystymąsi.

CRISPR/Cas9: revoliucinė technologija

Nors AntiSys atradimas yra svarbus augalų tyrimų žingsnis, genų redagavimo technologija CRISPR/Cas9 kelia sumaištį mokslo bendruomenėje. CRISPR/Cas9 yra revoliucinė technika, skirta koreguoti genetines mutacijas ir sukurti tikslius genetiškai modifikuotus organizmus. Galimi pritaikymo būdai yra labai įvairūs: nuo paveldimų ligų gydymo iki atsparių augalų auginimo.

CRISPR sistema, natūrali bakterijų gynybos sistema, leidžia specifiškai supjaustyti DNR ir vėliau ją pakeisti naudojant įvairius taisymo mechanizmus. Daugiau nei 70 % pasaulio genomo redagavimo projektų naudojant CRISPR/Cas, šis metodas įsitvirtino kaip šiuolaikinės biologijos pagrindas. Ypač pažymėtini pokyčiai, tokie kaip kviečių veislių atsparumas miltligei arba kviečių be glitimo gamyba.

Tačiau ši pažanga taip pat susiduria su etiniais klausimais. Kritikai teigia, kad CRISPR/Cas turėtų būti laikoma genų inžinerijos forma, nes genomu techniškai manipuliuojama. Savo ruožtu šalininkai pabrėžia, kad priemonės po naudojimo pašalinamos, o augaluose nėra pašalinių genų.

Ateities perspektyvos ir taisyklės

2024 m. 1500 mokslininkų, įskaitant 35 Nobelio premijos laureatus, ragino genomo redagavimo metodus pripažinti teisėtais veisimo metodais. Nepaisant to, Europos teisės aktai tebėra opi problema. 2018 m. ETT nusprendė, kad augalai, redaguoti naudojant CRISPR/Cas, yra laikomi genetiškai modifikuotais organizmais, todėl ES taikomos griežtos taisyklės. Tačiau ES Komisija planuoja reformą, kad sušvelnintų reikalavimus, o tai galėtų pasiūlyti platesnio CRISPR/Cas pripažinimo Europoje perspektyvą.

Visame pasaulyje, tokiose šalyse kaip JAV ir Kinija, genetiškai modifikuotiems augalams taikomos žymiai ne tokios griežtos taisyklės. Dėl to konkurencinė padėtis tarp regionų gali pasikeisti toms šalims, kuriose galioja mažiau ribojantys genų inžinerijos įstatymai.