Nahrungsmittelpflanzen, die dank einer einfachen Modifikation ihrer DNA besser wachsen können.
Genau das hat ein Forscherteam des Innovative Genomics Institute der Universität von Kalifornien in Berkeley (UCB) erreicht, indem sie die Genexpression einer Pflanze durch die Modifikation ihrer regulatorischen DNA erhöhten. Dieser Durchbruch, veröffentlicht in
Science Advances, eröffnet neue Perspektiven für die Verbesserung der Photosynthese-Effizienz von Pflanzen.
Im Gegensatz zu früheren Forschungen, die CRISPR/Cas9 verwendeten, um Gene zu deaktivieren, versuchte das von Dhruv Patel-Tupper geleitete Team, die Genexpression zu erhöhen, ohne fremde DNA hinzuzufügen. Das Ziel war herauszufinden, ob diese Technik die photosynthetische Aktivität unter Verwendung der nativen Gene der Pflanzen verbessern könnte.
Reis, der 20 % der weltweiten Kalorien liefert, wurde für diese Studie aufgrund seiner einfachen und gut identifizierten Photoprotektions-Gene ausgewählt. Das RIPE-Projekt, unterstützt von der Bill & Melinda Gates Foundation, zielt darauf ab, die Nahrungsmittelproduktion durch die Verbesserung der Effizienz der Umwandlung von Sonnenenergie in Nahrung zu steigern.
Die Forscher verwendeten CRISPR/Cas9, um die regulatorische DNA des Zielgens zu modifizieren und beobachteten deutlich größere Ausdruckssteigerungen als erwartet. Diese Modifikationen beeinträchtigten keine anderen wesentlichen Prozesse, was auf einen vielversprechenden Ansatz für die Geneditierung in der Landwirtschaft hinweist.
Patel-Tupper betont, dass obwohl diese Methode komplex und relativ selten ist, sie eine wertvolle Alternative zur Transgenese bietet. Durch die Modifikation bereits vorhandener Elemente in den Pflanzen könnte diese Technik einige regulatorische Hürden überwinden und die Einführung dieser Innovationen bei Landwirten beschleunigen.
Quelle: Science Advances