Ground Cherry: CRISPR ใช้ในการสร้างผลไม้ใหม่ที่อร่อยและดัดแปลงพันธุกรรม

ก่อนที่ข้าวโพดจะเป็นข้าวโพดมันเป็นหญ้าผอมที่ผลิตเมล็ดเพียงแถวเดียวในแต่ละก้าน การผสมพันธุ์นานหลายศตวรรษทำให้มันกลายเป็นพืชที่เติบโตอย่างรวดเร็วด้วยหูที่ใหญ่และหวานเมล็ดที่หนาแน่น อันที่จริงผลผลิตส่วนใหญ่ที่เราคุ้นเคยตอนนี้ใช้เวลาหลายร้อยรุ่นเพื่อกลายเป็นสิ่งที่พวกเขามีในปัจจุบัน แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ที่ติดอาวุธด้วยเทคโนโลยีการตัดต่อยีน CRISPR-Cas9 อันทรงพลังกำลังคร่ำครวญถึงกระบวนการผลิตภายในไม่กี่ปี การทดลองครั้งแรกของพวกเขาคือเชอร์รี่บดซึ่งเป็นผลไม้ที่อร่อย แต่เดิมซึ่งตอนนี้มีทุกอย่างที่จะกลายเป็นสตรอเบอร์รี่ต่อไป

ในเอกสารเผยแพร่วันจันทร์ในสมุดรายวัน พืชธรรมชาติ ทีมนักวิจัยสรุปว่าพวกเขาใช้ CRISPR เพื่อทำให้พื้นเชอร์รี่ได้อย่างไร Physalis pruinosa) เหมาะสำหรับการเกษตรมากขึ้น ผลไม้รสหวานเขตร้อนขนาดของเชอร์รี่และตั้งอยู่ในแกลบกระดาษป้องกันเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "พืชกำพร้า" - หนึ่งที่มีลักษณะที่ต้องการ แต่ไม่เพียงพอที่จะทำให้เกษตรกรต้องการที่จะเติบโต ในป่าเชอร์รี่พื้นเป็นดีป่ามันเติบโตทั่วทุกสถานที่และมีผลไม้เล็ก ๆ เบาบางที่ตกจากเถาวัลย์เมื่อพวกเขาสุก

แต่ด้วยการใช้ CRISPR เพื่อแก้ไของค์ประกอบที่ไม่น่าสนใจนักวิทยาศาสตร์คิดว่าในที่สุดมันอาจพบได้ในส่วนการผลิตของซูเปอร์มาร์เก็ต

“ ด้วยการปรับปรุงบางอย่างบางทีมันอาจกลายเป็นพืชผลไม้ชนิดพิเศษในสหรัฐอเมริกาและให้เกษตรกรปลูกพืชผลอื่นที่ไม่ใช่ต้นไม้” Joyce Van Eck, Ph.D. ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีชีวภาพพืชที่ Boyce Thompson Institute และ หนึ่งในผู้เขียนร่วมของกระดาษบอก ผกผัน.

ในอดีตห้องปฏิบัติการ Van Eck ได้ศึกษาวิธีใช้การตัดต่อยีนเพื่อปรับแต่งขนาดผลไม้และคุณภาพอื่น ๆ ในมะเขือเทศ สำหรับการทดลองใหม่ทีมเลือกเชอร์รี่พื้นเพราะเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Solanaceae พวกเขาเกี่ยวข้องกับมะเขือเทศ (เช่นมันฝรั่งยาสูบมะเขือยาวและพริก) - และดีเอ็นเอของพวกเขาค่อนข้างถูกแมปและดี เข้าใจ Van Eck สงสัยว่างานก่อนหน้านี้ของทีมของเธอสามารถใช้เพื่อติดตามการผลิตเชอร์รี่บดหรือไม่

กับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Cornell และห้องปฏิบัติการ Cold Spring Harbour Van Eck และทีมของเธอค้นพบว่าเป็นไปได้จริง ๆ โดยการแก้ไขยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตที่ไม่แน่นอนและทำให้หน่อของพืชหยุดการเจริญเติบโตเมื่อพวกเขาผลิตดอกไม้พวกเขาได้เปลี่ยนวิธีการที่เชอร์รี่พื้นเจริญเติบโตเพื่อทำให้เถาวัลย์องุ่นและป่าลดน้อยลง

“ เราได้นำสิ่งที่ดุร้ายและไม่สามารถจัดการได้และทำให้เชื่องมาใช้ทำให้กะทัดรัดมากขึ้นเป็นนิสัยการเติบโตที่ง่ายขึ้นในการจัดการ” Van Eck กล่าว

นี่เป็นลักษณะที่สำคัญมากสำหรับเกษตรกรซึ่งการใช้พื้นที่อย่างมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ “ เรายังได้รับดอกไม้และผลไม้มากขึ้นอีกด้วยดังนั้นเราจึงปรับปรุงผลผลิตในแง่หนึ่ง” พวกเขายังทำให้ผลไม้มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ในอนาคตพวกเขาต้องการกำหนดเป้าหมายยีนที่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำตาลเพื่อทำให้ผลไม้หวานขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่ทำมาแล้วในการแก้ไขยีนมะเขือเทศ

Van Eck ไม่ได้คาดหวังว่าเราจะซื้อไพน์เชอร์รี่บดในร้านขายของชำในอีกห้าปีข้างหน้า แต่เธอมองในแง่ดีว่าจะเกิดขึ้นในที่สุด เมื่อพวกเขานำเชอร์รี่ที่ดัดแปลงแล้วออกจากห้องแล็บพวกเขาจะต้องนำพวกมันไปอยู่ในมือของเกษตรกรที่มีข้อเสนอแนะเกี่ยวกับประสบการณ์ที่แท้จริงในการปลูกผลไม้จะตัดสินว่าลักษณะใดที่ต้องแก้ไขต่อไป ถัดไปในรายการ Van Eck กล่าวว่าเป็นนิสัยของการวางผลไม้สุกบนพื้นซึ่งสร้างทั้งความท้าทายในการเก็บเกี่ยวและอันตรายจากความปลอดภัยของอาหาร เนื่องจากความสำเร็จของพวกเขาในการสร้างลักษณะอื่นของผลไม้มันยากที่จะจินตนาการว่านี่จะเป็นปัญหา

กระแทกแดกดันสิ่งที่อาจเป็นอุปสรรคที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการรับเชอร์รี่บดในตะกร้าของคุณอาจเป็นเครื่องมือทางพันธุกรรมที่ทำให้การวิจัยนี้เป็นไปได้ทั้งหมด เนื่องจาก CRISPR ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Broad Institute ผลงานใด ๆ ที่สร้างขึ้นโดยใช้จึงไม่สามารถขายได้เว้นแต่ว่านักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังจะจ่ายเงินหลายแสนดอลลาร์เพื่อสิทธิในการใช้งาน

“ ในขณะที่นักวิจัยเราได้รับประโยชน์จากความจริงที่ว่าเราไม่ต้องจ่ายเงินเพื่อใช้เทคโนโลยีนี้ซึ่งเป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมมันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง แต่เมื่อเราเริ่มพูดคุยเรื่องการค้าเชิงพาณิชย์ค่าใช้จ่ายในการออกใบอนุญาต เก้าอี้” แวนเอคพูด

เธอและเพื่อนร่วมงานของเธอไม่ขัดขวางเนื่องจากพวกเขาสามารถจัดตั้ง บริษัท หรือหุ้นส่วนของตนเองกับ บริษัท ที่มีอยู่เพื่อช่วยนำพืชดัดแปลงอื่น ๆ และเชอร์รี่บดที่ปรับปรุงใหม่ออกสู่ตลาด - อาจมีชื่อที่น่าดึงดูดกว่าเช่นกัน