En ny anvendelse af Crispr lover fremskridt inden for afgrødedyrkning. Forskere har formået at ændre sekvensen af ??gener på et kromosom så arvemassen i planten kan kontrolleres.

En ny anvendelse af Crispr/Cas-molekylærsaks lover store fremskridt inden for afgrødedyrkning. På Karlsruhe institut for teknologi har forskere inden for molekylærbiolog lykkedes med at ændre sekvensen af ??gener på et kromosom ved hjælp af Crispr/Cas.

De tog en kendt kromosomændring i planten almindelig gåsemad og demonstrerede, hvordan ombytning af gensekvensen kan ændres, og arvemassen således kan styres helt nøjagtigt. Resultaterne er offentliggjort i det akademiske tidsskrift Nature Communications.

For cirka 5000 år siden blev genetisk information i almindelig gåsemad ændret. Indtil nu har det spredt sig og det har forskerne interesseret sig for. På plantens fjerde kromosom opstod en såkaldt inversion eller spejlvending. Det vil sige, at kromosomet brød på to punkter og blev samlet igen.

Den udbrudte sektion blev genindsat, men roteret 180 grader. Som et resultat blev sekvensen af ??gener på denne kromosomsektion spejlvendt. Denne kromosommutation, kendt i forskerkredse som "Knob hk4S", er et eksempel på, at evolution ikke kun kan ændre organismernes genetiske materiale, men bestemme det på lang sigt.

Afspil igen

Læs mere

Luk annonce

- I spejlvendte sektioner kan gener ikke udveksles mellem homologe kromosomer under arv, siger molekylærbiolog Holger Puchta fra Karlsruhe Institut for Teknologi.

Forskere fjerner hindring for afgrødedyrkning

Spejlvendinger påvirker ikke kun almindelig gåsemad, men kan også findes i afgrødeplanter. Og det har stort potentiale for i fremtiden at udvikle handelsafgrøder til at give højere udbytter og modstå klimaforandringer.

- Vi udvidede anvendelserne af Crispr/Cas-molekylærsaks betydeligt. Vi kan nu bruge saksen til rekombination af gener på et enkelt kromosom. For første gang har vi vist, at det er muligt direkte at kontrollere arvsprocesser, siger Holger Puchta.

Molekylærsaks skærer præcist

Sammen med forskerhold ledet af professor Andreas Houben fra Leibniz institut for plantegenetik og professor Paul Fransz fra Amsterdams universitet arbejdede forskerne fra Karlsruhe med spejlvendingen hk4S på fjerde kromosom af almindelig gåsemad og demonstrerede, hvordan denne spejlvending kan ændres, og hvordan genetisk udveksling kan opnås ved dyrkning.

Holger Puchta betragtes som en pioner inden for genredigering med molekylærsakse for nøjagtigt at ændre den genetiske information i planter uden at indføre fremmed DNA. Hans nuværende projekt kaldet Crisbreed, fokuserer nu på rekombination af plantekromosomer ved hjælp af Crispr/Cas-teknologi. Crispr står for (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) og repræsenterer en bestemt del af DNA'et, der bærer den genetiske information. Cas er et enzym, der genkender denne del af DNA'et afsnit og klipper det nøjagtigt for at fjerne, indsætte eller udveksle gener, rekombinere kromosomer og for første gang ændre gensekvensen på dem.