Ground Cherry: CRISPR Digunakan untuk Membuat Buah yang Baru, Sedap, Genetik Diperbaharui

Sebelum jagung adalah jagung, ia adalah rumput kurus yang menghasilkan hanya satu baris biji pada setiap tangkai. Berabad-abad lamanya pembiakan bertukar menjadi sebuah tumbuhan yang berkembang pesat dengan telinga besar, manis dan telus. Sebenarnya, kebanyakan hasil yang kita kenal sekarang mengambil beratus-ratus generasi untuk menjadi apa yang mereka ada hari ini. Tetapi kini para saintis, bersenjata dengan teknologi pengeditan gen CRISPR-Cas9 yang kuat, merendahkan proses pendaratan hanya beberapa tahun. Percubaan pertama mereka adalah ceri tanah - buah yang lazat, sekarang lazat yang mempunyai segala-galanya yang diperlukan untuk menjadi strawberi berikutnya.

Dalam makalah yang disiarkan Isnin dalam jurnal Tumbuhan Alam, satu pasukan penyelidik menggariskan bagaimana mereka menggunakan CRISPR untuk membuat ceri tanah (Physalis pruinosa) lebih sesuai untuk pertanian. Buah-buahan yang manis, buah-buahan tropika, kira-kira saiz ceri dan terletak di dalam kulit kertas perlindungan, dikenali sebagai "tanaman yatim piatu" - satu dengan beberapa ciri-ciri yang dikehendaki tetapi tidak mencukupi untuk membuat petani ingin membesarkannya. Di hutan liar, ceri tanah adalah, baik, liar - ia tumbuh di seluruh tempat dan mempunyai buah-buahan kecil dan jarang yang jatuh dari pokok anggur ketika mereka matang.

Tetapi dengan menggunakan CRISPR untuk menyunting unsur-unsur yang tidak menarik, para saintis menganggap ia akhirnya dapat ditemui di bahagian produk supermarket.

"Dengan beberapa penambahbaikan, mungkin ia boleh menjadi tanaman buah istimewa di Amerika Syarikat dan memberi petani tanaman buah-buahan lain untuk tumbuh bukan pokok itu," Joyce Van Eck, Ph.D., pakar bioteknologi tumbuhan di Boyce Thompson Institute dan salah seorang pengarang bersama kertas itu, memberitahu Songsang.

Pada masa lalu, makmal Van Eck telah mempelajari cara menggunakan penyuntingan gen untuk meningkatkan produktiviti, saiz buah, dan kualiti lain dalam tomato. Untuk eksperimen baru mereka, pasukan memilih ceri tanah kerana, sebagai sebahagian daripada keluarga Solanaceae, mereka berkaitan dengan tomato (juga kentang, tembakau, terung, dan lada) - jadi DNA mereka agak baik dipetakan dan baik faham. Van Eck tertanya-tanya sama ada kerja terdahulu pasukannya boleh digunakan untuk mempercepat pengambilan ceri darat.

Dengan rakan sekerja di Cornell University dan Laboratorium Pelabuhan Cold Spring, Van Eck dan pasukannya telah mendapati bahawa ia mungkin berlaku. Dengan menyunting gen-gen yang dikaitkan dengan pertumbuhan yang tidak pasti dan membuat tangkapan tumbuhan berhenti tumbuh setelah mereka menghasilkan bunga, mereka telah berjaya mengubah cara ceri tanah tumbuh untuk membuat anggur kurang kasar dan liar.

"Kami telah mengambil sesuatu yang sangat liar dan tidak terurus dan jenisnya dijinakkan, menjadikannya lebih ringkas, tabiat pertumbuhan yang lebih mudah untuk ditangani," kata Van Eck.

Ini adalah sifat yang sangat penting untuk petani, yang membuat penggunaan ruang yang cekap sangat penting. "Kami juga mendapat lebih banyak bunga dan lebih banyak buah-buahan, jadi kami telah meningkatkan hasil dalam arti." Mereka juga membuat hasilnya lebih besar. Di masa depan, mereka mahu menargetkan gen yang berkaitan dengan kandungan gula untuk menjadikan buah itu lebih manis, sesuatu yang telah dilakukan dalam pengeditan gen tomat.

Van Eck tidak menjangkakan bahawa kita akan membeli gandum ceri tanah di kedai runcit dalam tempoh lima tahun akan datang, tetapi dia optimis ia akan berlaku pada akhirnya. Sebaik sahaja mereka mendapatkan ceri tanah yang diubahsuai daripada makmal, mereka perlu membawa mereka ke tangan petani, yang maklum balas tentang pengalaman sebenar membesar buah-buahan akan menentukan ciri-ciri mana yang perlu diperbaiki seterusnya. Seterusnya dalam senarai, kata Van Eck, adalah tabiat tumbuhan untuk menjatuhkan buah masak di atas tanah, yang menghasilkan kedua-dua cabaran penuaian dan bahaya keselamatan makanan. Memandangkan kejayaan mereka dalam membentuk ciri-ciri lain, sukar untuk membayangkan ini akan menjadi masalah.

Ironisnya, perkara yang mungkin menjadi penghalang terbesar untuk mendapatkan ceri tanah ke dalam keranjang runcit anda mungkin alat genetik yang membuat penyelidikan ini semua mungkin. Oleh kerana CRISPR dipatenkan oleh Institut Luas, apa-apa hasil yang dihasilkan menggunakannya tidak boleh dijual kecuali para saintis di belakangnya membayar ratusan ribu dolar untuk hak untuk menggunakannya.

"Sebagai penyelidik kita mendapat manfaat daripada hakikat bahawa kita tidak perlu membayar di hadapan untuk menggunakan teknologi ini, yang indah, ia adalah satu alat yang berkuasa, tetapi apabila kita mula bercakap pengkomersilan, kos pelesenan hanya mengetuk saya dari saya kerusi, "kata Van Eck.

Dia dan rakan-rakannya tidak terhalang, kerana mereka boleh membentuk syarikat mereka sendiri atau rakan kongsi dengan syarikat yang sedia ada untuk membantu membawa tanaman diubahsuai lain dan ceri tanah yang baru dirombak ke pasaran - mungkin dengan nama yang lebih menarik juga.