Odkrycie w pomidorze: nowy peptyd może zrewolucjonizować produkcję roślinną!

Odkrycie w pomidorze: nowy peptyd może zrewolucjonizować produkcję roślinną!

Duże odkrycie w badaniach nad roślinami może zrewolucjonizować zrozumienie mechanizmów obronnych pomidorów. Zespół badawczy z Uniwersytet w Tybindze i Uniwersytetu w Hohenheim odkrył nowy peptyd o nazwie AntiSys, który jest kluczowy dla prawidłowego wzrostu i reprodukcji roślin pomidora. AntiSys działa poprzez zapobieganie nadmiernej reakcji układu odpornościowego rośliny. Jest to szczególnie ważne, ponieważ nadmierne reakcje obronne mogą wpływać na wzrost i produktywność roślin.

Pomidory wykorzystują system peptydów sygnałowych do obrony przed drapieżnikami, aktywując reakcje obronne w przypadku uszkodzenia przez owady. Podczas inwazji owadów systemina uwalniana jest w dużych ilościach i aktywuje receptor SYR1. Z drugiej strony AntiSys blokuje ten receptor, nie aktywując go, utrzymując układ odpornościowy pomidora w stanie nieaktywnym.

Konsekwencje odkrycia dla rolnictwa

W eksperymentach mutanty, które nie wytwarzały AntiSys, rosły znacznie gorzej, miały mniej zawiązków owoców i miały deformacje. Wyniki te rodzą pytania o to, czy podobni antagoniści występują w innych gatunkach roślin i w jaki sposób można ich potencjalnie wykorzystać do poprawy plonów. Badanie opublikowano w czasopiśmie Cell i może mieć daleko idące konsekwencje dla rolnictwa.

Podobieństwa do ludzkiego układu odpornościowego są niezwykłe. Również tutaj antagoniści tłumią aktywujące cytokiny, aby utrzymać równowagę reakcji zapalnych. Może to potencjalnie prowadzić do dalszych badań z zakresu biologii roślin, stymulując rozwój roślin odpornych.

CRISPR/Cas9: rewolucyjna technologia

Chociaż odkrycie AntiSys stanowi ważny krok w badaniach nad roślinami, technologia edycji genów CRISPR/Cas9 wywołuje zamieszanie w społeczności naukowej. CRISPR/Cas9 to rewolucyjna technika korygowania mutacji genetycznych i tworzenia precyzyjnych organizmów genetycznie zmodyfikowanych. Możliwe zastosowania są szerokie: od leczenia chorób dziedzicznych po rozwój odpornych roślin.

System CRISPR, naturalny system obronny bakterii, umożliwia specyficzne cięcie DNA, a następnie jego zmianę za pomocą różnych mechanizmów naprawczych. Ponieważ ponad 70% światowych projektów edycji genomu wykorzystuje CRISPR/Cas, metoda ta stała się podstawą współczesnej biologii. Na szczególną uwagę zasługują takie osiągnięcia, jak odporność odmian pszenicy na mączniaka prawdziwego czy produkcja pszenicy bezglutenowej.

Jednakże postępy te wiążą się również z problemami etycznymi. Krytycy twierdzą, że CRISPR/Cas należy uznać za formę inżynierii genetycznej, ponieważ genomem poddaje się manipulację techniczną. Zwolennicy z kolei podkreślają, że narzędzia są usuwane po użyciu, a rośliny nie zawierają żadnych obcych genów.

Perspektywy na przyszłość i regulacje

W 2024 r. 1500 badaczy, w tym 35 laureatów Nagrody Nobla, wezwało do uznania metod edycji genomu za legalne metody hodowli. Niemniej jednak prawodawstwo europejskie pozostaje delikatną kwestią. W 2018 r. ETS orzekł, że rośliny edytowane za pomocą CRISPR/Cas są uważane za organizmy genetycznie zmodyfikowane, co prowadzi do rygorystycznych przepisów w UE. Komisja Europejska planuje jednak reformę mającą na celu złagodzenie wymogów, co mogłoby zapewnić perspektywę szerszej akceptacji CRISPR/Cas w Europie.

Na całym świecie, w takich krajach jak USA i Chiny, w przypadku roślin genetycznie modyfikowanych obowiązują znacznie mniej rygorystyczne przepisy. Może to spowodować zmianę sytuacji konkurencyjnej między regionami na korzyść krajów, w których obowiązują mniej restrykcyjne przepisy dotyczące inżynierii genetycznej.