يعتبر النبات المزروع المثالي لذيذًا وعالي الغلة ، فضلاً عن مقاومته للأمراض والآفات. ولكن إذا كانت الجينات المقابلة متباعدة على الكروموسوم ، فقد تفقد بعض هذه السمات الإيجابية في عملية الاختيار. لضمان نقل جميع الصفات الإيجابية معًا ، استخدم الباحثون في معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) مقصًا جزيئيًا CRISPR / Cas لعكس الكروموسومات التسعة العاشرة في Arabidopsis وإبطال مفعولها وراثيًا ، وفقًا للتقارير بوابة Phys.org. الصفات المشفرة في هذا الجزء من الكروموسوم تصبح "غير مرئية" للتبادل الجيني وبالتالي يمكن نقلها دون تغيير.
التحرير المستهدف أو الإدراج أو الحجب الجينات في النباتات باستخدام المقص الجزيئي كريسبر / كاس. يمكن استخدام هذه الطريقة لزيادة مقاومة النبات للآفات أو الأمراض أو التأثيرات البيئية البيئة.
يقول البروفيسور هولجر بوتشتا ، الذي كان يدرس مقص الجينات مع فريقه: "في السنوات الأخيرة ، ولأول مرة ، تمكنا من استخدام كريسبر / كاس ليس فقط لتعديل الجينات ، ولكن أيضًا لتغيير بنية الكروموسومات" في المعهد النباتي الصيني لمدة 30 عامًا.
الآن تمكن الباحثون من منع حدوث ذلك التبادل الجيني، والتي عادة ما تكون جزءًا من العملية الوراثية ، ولكنها يمكن أن تعطل العلاقات بين السمات. حتى الآن ، إذا تم نقل سمات النبات معًا ، فيجب أن تكون جينات تلك الصفات قريبة من بعضها البعض على نفس الكروموسوم. إذا كانت هذه الجينات متباعدة ، فإنها عادة ما تنفصل أثناء الوراثة ، لذلك قد تفقد سمة مفيدة في عملية الاختيار.
اتبع العلماء في أبحاثهم مثال الطبيعة. غالبًا ما تحدث الانقلابات - نوع من الاختفاء الجيني - على نطاق أصغر في النباتات البرية والمزروعة. لقد تعلمنا دروسًا من الطبيعة ، وطبقنا ووسعنا معرفتنا بها عملية طبيعية"، يقول Puchta.
بالتعاون مع البروفيسور أندرياس هوبين من معهد علم الوراثة النباتية وبحوث النباتات المزروعة. قام Leibniz (IPK) Puchta وفريقه بقلب تسعة أعشار الكروموسومات في كائن حي نموذجي ، Arabidopsis thaliana. فقط في نهايات الكروموسومات احتفظت الجينات بتسلسلها الأصلي. يقول Puchta: "بهذه الأجزاء ، يمكن للكروموسوم أن ينتقل إلى الجيل التالي تمامًا مثل الكروموسومات الأخرى ولا يفقد تمامًا".
من أجل الزراعة الفعالة للمحاصيل الزراعية ، من المهم الجمع بين أكبر عدد ممكن من السمات المفضلة في نبات واحد. "بالطبع ، يريد مربو النباتات أن تكون منتجاتهم لذيذة ، وتحتوي على أكبر عدد ممكن من الفيتامينات ، ومقاومة للأمراض أيضًا. من خلال طريقتنا ، يمكننا تبسيط هذا في المستقبل ، "يقول Puchta.