Mniej gorzka grejpfrut w fazie rozwoju
Jeśli nigdy nie jesz grejpfrutów, bo uważasz je za zbyt gorzkie, odmiany CRISPR mogą bardziej przypadną Ci do gustu. Wykazano, że wyłączenie jednego genu za pomocą edycji genów może znacznie zmniejszyć poziom substancji chemicznych, które sprawiają, że grejpfruty są tak gorzkie.
„Nawet mogłoby to poszerzyć rynek” – mówi Nir Carmi z Centrum Volcani w Rishon LeZion, Izraelu. „Dzieci zazwyczaj nie lubią grejpfrutów, bo są zbyt gorzkie dla nich.”
Uważa, że ten sposób może nawet pomóc w ratowaniu przemysłu cytrusowego. Bakteryjna choroba o nazwie zielone plamy cytrusowe, znana także jako huanglongbing, ma druzgocący wpływ na te owoce. Owady przenoszące bakterie nie mogą przetrwać w obszarach o zimowych warunkach, mówi Carmi, ale odmiany cytrusów odporne na zimno są tak gorzkie, że są niejadalne.
Podejście poprzez edycję genów mogłoby pozwolić po raz pierwszy na stworzenie jadalnych odmian cytrusów odporne na zimno, co oznaczałoby przesunięcie upraw cytrusów z rejonów subtropikalnych, takich jak Floryda, do stref umiarkowanych, jak północna Europa.
Kwasowość owoców cytrusowych wynika z ich kwasowości, z cytrynami mającymi szczególnie wysokie poziomy. Ich gorzkość natomiast wynika z szeregu innych związków. Poprzednie badania wykazały, że gorzkość grejpfruta wynika głównie z substancji chemicznej o nazwie naringina, a pokrewne cząsteczki takie jak neohesperydyna i poncyrina również przyczyniają się do tej cechy.
Dlatego zespół Carmiego użył edycji genów CRISPR w jednej odmianie grejpfruta, aby wyłączyć gen odpowiedzialny za produkcję tych trzech substancji. Drzewa grejpfrutowe zaczynają owocować po kilku latach, więc badacze nie mieli jeszcze okazji spróbować owoców. Jednak żadna z tych trzech substancji nie była wykrywalna w liściach drzew grejpfrutowych poddanych edycji CRISPR, więc są pewni, że nie będą one obecne w owocach.
Zedytowane drzewa zawierają również dodatkowy „gen markerowy”, który ułatwia zespołowi identyfikację roślin, które zostały skutecznie poddane edycji. Ze względu na ten gen markerowy, drzewa są transgeniczne, co utrudniałoby i podrożałoby uzyskanie zgody na sprzedaż owoców, które wydadzą, w większości krajów. W niektórych krajach, w tym w USA i Japonii, rośliny poddane prostym edycjom genów nie są uznawane za genetycznie modyfikowane, więc uzyskanie zgody tam jest tanie i łatwe.
Zespół planuje teraz dokonać tej samej edycji genów w grejpfrutach bez dodawania genu znacznika. Jest to osiągalne, ale wymaga dużo pracy, mówi członek zespołu Elena Plesser, również z Centrum Volcani. „To bardzo czasochłonne.”
Inne zespoły na całym świecie prowadzą podobne projekty, mówi Carmi, ale uważa, że jego grupa jest najbardziej zaawansowana.
Badacze planują również wyłączyć ten sam enzym w cytrusie odpornym na zimno, takim jak pomarańcza trójdzielna, owoc którego nie jest jadalny ze względu na wysokie poziomy naringiny, neohesperydyny i ponciryny. Następnie drzewa będą krzyżowane z popularnymi odmianami owoców cytrusowych, takimi jak pomarańcze, aby spróbować stworzyć pyszne, bezpestkowe owoce z zachowaniem odporności na zimno pomarańczy trójlistnej. Realizacja tego projektu może zająć wiele lat.
Tego rodzaju edycje genów mogą znacząco zmienić smakowitość owoców, mówi Erin Mulvihill z Uniwersytetu Ottowa w Kanadzie, która zajmuje się badaniami nad naringiną.
Kolejnym powodem, dla którego niektórzy ludzie nie jedzą grejpfrutów, jest to, że mogą one hamować enzymy wątrobowe, które rozkładają leki, takie jak statyny, co prowadzi do niebezpiecznie wysokich poziomów we krwi u osób je przyjmujących. Naringina jest jedną z substancji w grejpfrutach odpowiedzialną za ten efekt, ale nie jest jedyną, mówi Mulivihill. „Aby całkowicie wyeliminować interakcje grejpfrut-lek, wiele genów musiałoby zostać usuniętych.
