Більше ніякої алергії. Вчені вивели тополю з "лисим" насінням і в рази прискорили її зростання

квіти тополі
Фото: C.J. Tsai | Квіти на тополі, відредагованій за допомогою CRISPR, починають рости протягом кількох тижнів

Дослідники відредагували гени дерев, щоб навесні вони виробляли лише "безволосе" насіння, яке не викликає алергію.

Селекційне розведення рослин дуже широке та спрямоване на те, щоб дати їм нові корисні риси або посилити певні якості. Наприклад, учені змінюють розмір, зовнішній вигляд, поживну цінність, врожайність, стійкість до шкідників, спеки, холоду, засолення або посухи, пише New Atlas.

Як правило, подібна робота проводиться за допомогою відбору та схрещування окремих рослин, що володіють необхідними якостями. Проте робота трудомістка та зазвичай вимагає певного часу очікування, поки рослини дозріють.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Якщо репродуктивний цикл овочевих рослин становить лише кілька місяців, то для дерев цей період може включати кілька років — це дуже тривалий репродуктивний цикл, що суттєво уповільнює роботу вчених. Але, схоже, в новому дослідженні вчені з Університету Джорджії вирішили одразу два головні завдання — по-перше, скоротили репродуктивний цикл тополь, по-друге, зробили їхнє насіння "голим", а отже гіпоалергенним.

У ході дослідження вчені звернулися до системи редагування генів CRISPR, щоб спробувати прискорити процес. Для свого експерименту вчені вибрали тополю, яка має тривалий ювенільний період — від 7 до 10 років.

тополя Fullscreen
Квітуча тополя, що росте в лабораторії набагато швидше, ніж це могло б статися в природі
Фото: Kristen Morales

Раніше в подібних дослідженнях учені зазвичай зосереджувалися на гено-регуляторах, які безпосередньо впливають в розвитку рослини. Але, на жаль, успіх у дослідженнях тополі здавався неоднорідним. У новому дослідженні вчені повністю змінили підхід і виключили негативний вплив.

Використовуючи систему редагування генів CRISPR, учені виключили ген CENTRORADIALIS (CEN), який пригнічує ініціацію цвітіння в молодих рослин. За словами співавтора дослідження Сі Джей Цая, їм із колегами вдалося скоротити час цвітіння тополі зі щонайменше 7 років до 3-4 місяців, а річний період розвитку органів — і зовсім до кількох днів.

Учені вважають, що цей прорив надалі дозволить ученим прискорити процес виведення нових корисних рис у рослин. До речі, дослідники вже скористалися цим "прискорювачем" процесу — в ході дослідження вони змогли відредагувати ще один ген тополі, щоб зменшити кількість бавовноподібних прикріплень насіння, які викликають алергію в тисяч людей. За словами Цая, дослідження виявилося успішним, і тепер учені забезпечили молекулярну основу для вирощування "лисого" насіння, яке надалі зможуть зменшити кількість алергенів, що переносяться.

Раніше Фокус писав про те, що вчені порахували всі види дерев на Землі.