Новый метод CRISPR редактирует растения, не делая их ГМО

Благодаря процессу липофекции можно изменить свойства растений, не внедряя в них чужеродную ДНК. Технологию уже продемонстрировали на табаке, а в ближайшее время похожие опыты проведут на томатах и конопле. Авторы надеются, что полученные таким образом новые сорта не будут подвергаться жесткому регулированию.

Технология генного редактирования CRISPR-Cas9 позволяет вносить в ДНК точечные изменения, придавая живым организмам новые свойства. Ученые считают этот подход более эффективным, чем традиционная генная инженерия. Тем не менее, правительства многих стран рассматривают генетически отредактированные организмы как ГМО и подвергают их продажу жесткой регуляции.

Специалисты из Университета штата Северная Каролина, о работе которых рассказывает New Atlas, придумали способ обойти эту проблему. Они разработали технологию генного редактирования растений, не требующую введения новой ДНК внутрь клетки.

В основе новой методики лежит создание пузыря из положительно заряженных липидов, окружающего фермент Cas9 и гидовую РНК. Этот процесс известен как липофекция. Попадая внутрь живого организма, липидная оболочка сливается с клеточной мембраной, проталкивая систему CRISPR внутрь клетки. Здесь система может приступить к редактированию генома.

По словам авторов, данная методика имеет целый ряд преимуществ над существующими. Важнейшее из них заключается в том, что она не требует внедрения чужеродной ДНК. Это значит, что полученные путем липофекции растения не будут считаться ГМО-культурами.

Работоспособность новой технологии подтвердили на растениях табака, которые «научили» светиться за счет выработки флуоресцентного белка.

В настоящее время липофекция требует удаления внешней клеточной стенки растений, что серьезно ограничивает область применения методики. Исследователи планируют усовершенствовать ее — например, настроить для редактирования пыльцевых зерен. Оплодотворив отредактированной пыльцой растительные яйцеклетки, можно будет получит потомство с желаемыми свойствами. Этот подход уже тестируют на таких культурах, как томаты и конопля.

Еще один способ создавать устойчивые новые сорта без вмешательства в ДНК предложили ученые из Университета штата Пенсильвания. Они обнаружили у растения резуховидки способность передавать пяти следующим поколениям «стрессовые воспоминания» — эпигенетические метки, повышающие приспособляемость в условиях жары и засухи.