Что произошло
В КНР ученые разработали генную терапию, которая позволяет апельсинам оставаться сладкими. Предполагается, что открытие решит проблему с озеленением цитрусовых — неизлечимой болезнью, угрожающей мировому производству фруктов. Об этом сообщили в Нанкинском сельскохозяйственном университете.
- В основе терапии — использование генов вирусов, уничтожающих вредные бактерии. Это защищает апельсины от болезни «зеленых цитрусов», из-за которой плоды зараженных растений становятся горькими.
- В рамках исследования китайские биологи изучили геном бактерии вида Candidatus liberibacter, приводящей к развитию болезни «зеленых цитрусов».
- В ходе анализа ученым удалось выделить два гена (LasLYS1 и LasLYS2), которые отвечают за производство веществ, «убивающих» Candidatus liberibacter. Биологи решили встроить их в ДНК апельсинов. Выяснилось, что внедрение генов LasLYS1 и LasLYS2 делает фрукты стойкими к заражению Candidatus liberibacter и повышает иммунитет растений к бактериальному раку цитрусовых.
- Биологи в особенности отметили воздействие гена LasLYS2, который гораздо эффективнее подавлял обе инфекции. Ученые считают, что его можно будет внедрять в геном многих сортов цитрусовых. В рамках исследования китайские биологи изучили геном бактерии вида Candidatus liberibacter, приводящей к развитию болезни «зеленых цитрусов».
- В ходе анализа ученым удалось выделить два гена (LasLYS1 и LasLYS2), которые отвечают за производство веществ, «убивающих» Candidatus liberibacter. Биологи решили встроить их в ДНК апельсинов. Выяснилось, что внедрение генов LasLYS1 и LasLYS2 делает фрукты стойкими к заражению Candidatus liberibacter и повышает иммунитет растений к бактериальному раку цитрусовых.
- Биологи в особенности отметили воздействие гена LasLYS2, который гораздо эффективнее подавлял обе инфекции. Ученые считают, что его можно будет внедрять в геном многих сортов цитрусовых.
Контекст
- Болезнь «зеленых цитрусов» родом из в Восточной Азии, где появилась более 100 лет назад. К началу XXI века она успела распространиться в Северной и Южной Америке. Впоследствии болезнь стала угрожать глобальному производству цитрусов.
- Возбудитель болезни — бактерии вида Candidatus liberibacter, которые разносятся травяными блохами (Diaphorina citri). Из-за их проникновения листья цитрусовых деревьев начинают желтеть, цветы — опадать, а плоды теряют нормальную форму и становятся горькими. Название болезни связано с тем, что нижняя часть апельсинов и лимонов с пораженных деревьев сохраняет зеленый цвет.
- Бактериальный рак цитрусовых, в свою очередь, вызывают бактерии Xanthomonas citri. Это неизлечимая болезнь, приводящая к отмиранию растения. Рак цитрусовых распространяется «воздушно-капельным» путем, а также передается при использовании зараженных инструментов. Развитию заболевания способствуют высокая влажность и теплая погода. Начальные симптомы цитрусового рака — небольшие повреждения на листьях, похожие на волдыри. Позже они превращаются в пробковые поражения, окруженные желтым ореолом.
Тенденция
Геном почти любого продукта можно отредактировать. Как правило, это делается с целью ускорения роста растения или повышения его устойчивости к неблагоприятным условиям.
- Например, компания Monsanto с помощью генной инженерии вывела свой сорт томатов Flavr Savr. Помидорам добавили гены камбалы, в результате чего продукт мог неделями храниться в полузрелом состоянии в прохладном помещении и сразу же краснел в тепле.
- Также ученым удавалось вырастить на 50% больше картошки и риса после добавления в их геном копии человеческого гена FTO. Он отвечает за удаление с поверхности молекул РНК химических модификаций ДНК или белков. Также терапия увеличила устойчивость культур к засухе.
- А вот компания Bayer с помощью генной инженерии создала низкорослую кукурузу, которая вырастает до 2 метров в отличие от обычных 3 метров. По словам экспертов, это делает ее более устойчивой к ветрам и ливням.
Что говорят
- Многие потребители опасаются, что любое вмешательство в ДНК продуктов делает их опасными для почвы и здоровья человека. В частности, их употребление в пищу может быть связано с токсическим воздействием и появлением аллергических реакций. Тем не менее многие ученые считают, что ГМО нового поколения, которые создаются путем редактирования генома с помощью таких технологий, как CRISPR-Cas9, исключают эту возможность.
- Такая методика позволяет организму как бы самостоятельно и с помощью естественных механизмов иммунной системы «вырезать» у себя неправильный участок ДНК по наводке ученых. Подобные изменения в геноме организма могут происходить в результате эволюции. При такой методике продукты не содержат «чужеродной ДНК», но становятся более устойчивыми к болезням и любым неблагоприятным условиям. Сторонники CRISPR-Cas9 утверждают, что это просто ускоряет естественные процессы.
Фото обложки: Abigail Hasebroock