دستیابی به تولید برنجی با ویتامین A از راه مهندسی ژنتیک

این محققان با استفاده از فناوری ویرایش ژن کریسپر موفق به تولید برنج طلایی با مقادیر بالای بتاکاروتن شده اند، رویکرد آنها راهبردی موثری در بهبود مهندسی ژنتیک برنج و سایر محصولات زراعی ارائه می دهد.

تولید محصولات غنی از عناصر غذایی یکی از خدمات ارزنده مهندسی ژنتیک برای کمک به رفع سوء‌تغذیه در میان انسان ها است، برنج طلایی غنی از بتاکاروتن که برای کمک به حل مشکل کمبود ویتامین A با مهندسی ژنتیک طراحی و تولید شده است نمونه ای از خدمات ارزنده این فناوری برای حل بحران های حال حاضر است، این نوع از برنج پتانسیل بالایی در بهبود جذب عناصر غذایی پرمصرف دارد.

در روش های مرسوم مهندسی ژنتیک معمولاً از یک باکتری برای انتقال ژن های عامل تولید بتاکاروتن به ژنوم گیاه برنج استفاده می شود، در این روش ها، ژن های مورد نظر به صورت تصادفی در ژنوم گیاه ادغام می شوند که ممکن است منجر به کاهش بازده محصول نیز گردند، برای حل این مشکل، تیمی از محققان در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس در آمریکا با استفاده از سیستم CRISPR موفق به انتقال هدفمند ژن به محل های خاص در ژنوم گیاه، بدون ایجاد هیچگونه اثرات منفی روی ارگانیسم میزبان شدند.

الیور دونگ، پژوهشگر دوره پسادکتری در دانشگاه دیویس و نویسنده اول این مقاله اظهارکرد: در اکثر موارد، انتقال هدفمند ژن در گیاهان یا به حضور یک ژن نشانگر (marker gene) در محل درج ژن متکی بوده و یا اینکه تنها با قطعات نسبتاً کوچک DNA انجام پذیر است، در حالیکه، ما در این تحقیق توانسته ایم با بهینه سازی روش مبتنی برCRISPR-Cas۹  قطعات بزرگتری از DNA را بدون ژن نشانگر در ژنوم برنج درج کنیم.

از آنجا که ژن های نشانگر طی نسل های متمادی در گیاه باقی می مانند باعث ایجاد نگرانی عمومی و در نتیجه تصویب مقرراتی سختگیرانه جهت ورود محصولات تراریخته به بازار می شوند.

دونگ گفت: هرچه قطعه DNA مورد نظر بزرگتر باشد، صفات پیچیده تری را می توان به گیاه انتقال داد؛ بنابراین با چنین رویکردی می توان ژن های عامل چندین صفت مطلوب، مانند دارا بودن مقادیر بالای بتاکاروتن، افزایش مقاومت به بیماری و تحمل خشکی را به محل واحدی در ژنوم گیاه انتقال داد.زئیات این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است