La plante cultivée idéale est savoureuse et à haut rendement, ainsi que résistante aux maladies et aux ravageurs. Mais si les gènes correspondants sont éloignés les uns des autres sur le chromosome, certains de ces traits positifs peuvent être perdus lors du processus de sélection. Pour s'assurer que tous les traits positifs sont transmis ensemble, des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont utilisé des ciseaux moléculaires CRISPR/Cas pour inverser et désactiver génétiquement les neuf dixièmes chromosomes d'Arabidopsis, rapporte Portail Phys.org. Les traits codés dans cette partie du chromosome deviennent "invisibles" à l'échange génétique et peuvent donc être transmis tels quels.
Modification, insertion ou suppression ciblée gènes dans les plantes est possible en utilisant des ciseaux moléculaires CRISPR/Cas. Cette méthode peut être utilisée pour augmenter la résistance des plantes aux ravageurs, aux maladies ou aux impacts environnementaux environnement.
« Ces dernières années, pour la première fois, nous avons pu utiliser CRISPR/Cas non seulement pour éditer des gènes, mais aussi pour modifier la structure des chromosomes », explique le professeur Holger Puchta, qui a étudié les ciseaux génétiques avec son équipe. à l'Institut botanique de Chine pendant 30 ans.
Aujourd'hui, les chercheurs ont pu empêcher échange génétique, qui fait généralement partie du processus héréditaire, mais peut perturber les relations entre les traits. Jusqu'à présent, si les traits des plantes devaient être transmis ensemble, les gènes de ces traits devaient être proches les uns des autres sur le même chromosome. Si ces gènes sont plus éloignés, ils se séparent généralement lors de l'hérédité, de sorte qu'un trait bénéfique peut être perdu dans le processus de sélection.
Dans leurs recherches, les scientifiques ont suivi l'exemple de la nature. "Les inversions - une sorte d'invisibilité génétique - se produisent également souvent à plus petite échelle chez les plantes sauvages et cultivées. Nous avons tiré des leçons de la nature, appliqué et élargi nos connaissances sur Processus naturel", dit Puchta.
En collaboration avec le professeur Andreas Huben de l'Institut de génétique végétale et de recherche sur les plantes cultivées. Leibniz (IPK) Puchta et son équipe ont inversé les neuf dixièmes des chromosomes dans un organisme modèle, Arabidopsis thaliana. Ce n'est qu'aux extrémités des chromosomes que les gènes ont conservé leur séquence d'origine. "Avec ces fragments, le chromosome peut être transmis à la génération suivante, tout comme les autres chromosomes, et non complètement perdu", explique Puchta.
Pour une culture efficace des cultures agricoles, il est important de combiner autant de traits favorables que possible dans une seule plante. « Bien sûr, les sélectionneurs veulent que leurs produits aient bon goût, contiennent autant de vitamines que possible et soient également résistants aux maladies. Avec notre méthode, nous pourrons simplifier cela à l'avenir », déclare Puchta.