Alla ricerca del lampone perfetto
Una pionieristica tecnica di editing del genoma potrebbe essere il futuro della frutta e dell'agricoltura
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Uno dei frutti rossi estivi più amati potrebbe durare più a lungo in frigorifero grazie a una nuova ricerca pionieristica condotta presso l'Università di Cranfield. I ricercatori hanno recentemente pubblicato un nuovo metodo per modificare il DNA dei lamponi, con l'obiettivo di creare una produzione di lamponi più sostenibile e meno sprechi alimentari.
Ryan Creeth tiene in mano una pianta di lampone nella Glasshouse dell'Università di Cranfield.
Ryan Creeth, Cranfield University
Una prima volta per l'editing genico nel lampone
Il nuovo studio descrive un metodo innovativo per l'isolamento di singole cellule (protoplasti) dal tessuto fogliare di micropiante di lampone coltivate in coltura tissutale sterile.
I protoplasti sono stati poi modificati geneticamente con CRISPR-Cas9, una biotecnologia rivoluzionaria che può essere programmata per colpire qualsiasi regione del genoma e introdurre modifiche al DNA. Questo studio è la prima volta che l'editing genico CRISPR è stato convalidato nel lampone rosso(Rubus idaeus) in una pubblicazione con revisione paritaria.
Ora che l'editing genico senza DNA è stato convalidato nel lampone, potrebbe consentire una selezione molto più rapida, efficiente e precisa di nuove cultivar di lampone con caratteristiche migliorate, il che potrebbe significare lamponi più gustosi e sostenibili sugli scaffali dei supermercati in futuro.
Ad esempio, uno dei geni modificati in questo studio, NPR1, quando è stato modificato nel pomodoro, ha determinato una maggiore resistenza alla muffa grigia. In futuro, potrebbe essere possibile utilizzarlo per creare varietà di lamponi con una durata di conservazione più lunga, riducendo gli sprechi alimentari e migliorando la sostenibilità. Queste tecniche potrebbero anche portare a frutti di lampone più dolci, più grandi e privi di semi, o consentire una maggiore resa delle colture e una maggiore resistenza alle ondate di calore derivanti dal cambiamento climatico.
L'editing genico velocizzerà il miglioramento delle varietà: versioni precisamente migliorate di cultivar di lamponi d'élite potrebbero essere prodotte in circa 12 mesi, pronte per la propagazione e la sperimentazione in azienda. In confronto, la selezione tradizionale delle piante si basa sull'impollinazione incrociata e sulla fortuna di un casuale rimescolamento dei geni, seguito da un decennio o più di selezione sul campo prima di iniziare la valutazione vicino al mercato.
Il passo finale consiste nel trovare il modo di rigenerare intere piante di lampone dai protoplasti unicellulari modificati geneticamente, cosa che è possibile in molte colture, ma che può essere complicata in altre. Le piante rigenerate produrranno lamponi modificati geneticamente con caratteristiche benefiche come una maggiore resistenza alle muffe.
Nuove opportunità in un nuovo contesto normativo
È importante notare che l'editing genetico senza DNA non comporta la produzione di un organismo geneticamente modificato (GM). Le modifiche apportate al DNA in questo studio sono indistinguibili a livello genetico da quelle che derivano da una mutazione naturale nel tempo o da quelle prodotte attraverso la riproduzione tradizionale delle piante. Ciò è dovuto al fatto che non viene introdotto nel genoma del lampone del DNA non nativo (cioè non proveniente dal lampone).
Al contrario, la CRISPR viene introdotta nei protoplasti di lampone sotto forma di proteina Cas9 e RNA guida, che causano l'editing del DNA ma non vengono fisicamente inseriti nel genoma del lampone. Questo è fondamentale per la conformità con la nuova legge sulla tecnologia genetica (Precision Breeding) (2023) che consente solo modifiche non transgeniche al DNA delle specie coltivate per la produzione e il consumo in Inghilterra.
"Le tecniche di riproduzione di precisione sono essenziali per affrontare lo spreco di cibo, migliorare la sostenibilità alimentare e la nutrizione e ridurre il costo degli alimenti", ha dichiarato Ryan Creeth, il dottorando che ha sviluppato il nuovo metodo insieme ai coautori, il dottor Zoltan Kevei e il professor Andrew Thompson.
È davvero importante utilizzare appieno tecniche all'avanguardia come l'editing genico senza DNA in una più ampia varietà di specie di colture per trasferire con successo la ricerca dal mondo accademico a quello reale". Sono necessarie ulteriori ricerche, soprattutto per quanto riguarda la rigenerazione delle piante di lampone modificate geneticamente. Ma è un inizio promettente per uno dei frutti rossi preferiti dalla nazione".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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