Objav v paradajke: Nový peptid by mohol spôsobiť revolúciu vo výrobe rastlín!

Objav v paradajke: Nový peptid by mohol spôsobiť revolúciu vo výrobe rastlín!

Veľký objav vo výskume rastlín by mohol spôsobiť revolúciu v chápaní imunitnej obrany paradajok. Výskumný tím z Univerzita v Tübingene a Univerzita v Hohenheime objavil nový peptid s názvom AntiSys, ktorý je rozhodujúci pre normálny rast a reprodukciu rastlín paradajok. AntiSys funguje tak, že zabraňuje prehnanej reakcii imunitného systému rastliny. To je obzvlášť dôležité, pretože nadmerné obranné reakcie môžu ovplyvniť rast a produktivitu rastlín.

Paradajky používajú signálny peptidový systém na obranu proti predátorom aktiváciou obranných reakcií, keď sú poškodené hmyzom. Počas napadnutia hmyzom sa systemín uvoľňuje vo veľkých množstvách a aktivuje receptor SYR1. AntiSys na druhej strane blokuje tento receptor bez toho, aby ho aktivoval, čím udržuje imunitný systém paradajky v neaktívnom stave.

Dôsledky objavu pre poľnohospodárstvo

V experimentoch sa mutanty, ktoré neprodukovali AntiSys, výrazne zhoršili, mali menej násad plodov a mali malformácie. Tieto výsledky vyvolávajú otázky, či podobné antagonisty existujú aj v iných rastlinných druhoch a ako sa môžu potenciálne použiť na zlepšenie plodín. Štúdia bola publikovaná v časopise Cell a mohla by mať ďalekosiahle dôsledky pre poľnohospodárstvo.

Paralely s ľudským imunitným systémom sú pozoruhodné. Aj tu antagonisty tlmia aktivujúce cytokíny, aby udržali zápalové reakcie v rovnováhe. To by mohlo potenciálne viesť k ďalšiemu výskumu v biológii rastlín, ktorý by viedol k vývoju odolných rastlín.

CRISPR/Cas9: Revolučná technológia

Zatiaľ čo objav AntiSys predstavuje dôležitý krok vo výskume rastlín, technológia na úpravu génov CRISPR/Cas9 spôsobuje vo vedeckej komunite rozruch. CRISPR/Cas9 je revolučná technika na korekciu genetických mutácií a vytváranie presných geneticky modifikovaných organizmov. Možné aplikácie sú široké: od liečby dedičných chorôb až po vývoj odolných rastlín.

Systém CRISPR, prirodzený obranný systém v baktériách, umožňuje špecificky rezať DNA a následne ju meniť pomocou rôznych opravných mechanizmov. S viac ako 70 % svetových projektov na úpravu genómu pomocou CRISPR/Cas sa táto metóda etablovala ako základ modernej biológie. Pozoruhodný je najmä vývoj ako odolnosť odrôd pšenice voči múčnatke alebo produkcia bezlepkovej pšenice.

Tieto pokroky však čelia aj etickým obavám. Kritici tvrdia, že CRISPR/Cas by sa mal považovať za formu genetického inžinierstva, pretože genóm je technicky manipulovaný. Zástancovia zasa zdôrazňujú, že nástroje sa po použití odstránia a rastliny neobsahujú žiadne cudzie gény.

Zukunftsperspektiven und Regulierungen

V roku 2024 1500 výskumníkov vrátane 35 nositeľov Nobelovej ceny požadovalo, aby boli metódy úpravy genómu uznané za legitímne metódy šľachtenia. Napriek tomu európska legislatíva zostáva citlivou otázkou. ESD v roku 2018 rozhodol, že rastliny upravené pomocou CRISPR/Cas sa považujú za geneticky modifikované organizmy, čo viedlo k prísnym predpisom v EÚ. Európska komisia však plánuje reformu s cieľom zmierniť požiadavky, čo by mohlo ponúknuť perspektívu širšieho prijatia CRISPR/Cas v Európe.

Celosvetovo v krajinách ako USA a Čína platia pre geneticky modifikované rastliny podstatne menej prísne predpisy. To by mohlo viesť k zmene konkurenčnej situácie medzi regiónmi v prospech tých krajín, ktoré majú menej reštriktívne zákony o genetickom inžinierstve.