นักวิทยาศาสตร์ซินเจนทาค้นพบเทคนิคการแก้ไขจีโนมขั้นตอนเดียวที่เร่งการเพาะพันธุ์เมล็ดพันธุ์

นักวิทยาศาสตร์ซินเจนทาค้นพบเทคนิคการแก้ไขจีโนมขั้นตอนเดียวที่เร่งการเพาะพันธุ์เมล็ดพันธุ์

นักวิจัยของ Syngenta เพิ่งตีพิมพ์บทความในNature Biotechnologyซึ่งเป็นวารสารวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ โดยมีรายละเอียดเกี่ยวกับการค้นพบเทคนิคการแก้ไขจีโนมที่เรียกว่าเทคโนโลยี haploid induction editor (HI-Edit™) ซึ่งช่วยลดเวลาในการพัฒนาพันธุ์พืชเชิงพาณิชย์ในท้ายที่สุด HI-Edit หมายถึงกระบวนการสืบพันธุ์ของการเหนี่ยวนำเดี่ยว (HA) 

ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในข้าวสาลี ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ และยาสูบ 

รวมกับเทคโนโลยีการแก้ไขจีโนม เช่น CRISPR-Cas9 ด้วย HI-Edit พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถปรับเปลี่ยนพืชผลในขั้นตอนต่างๆ ในกระบวนการวิจัยและพัฒนาเมล็ดพันธุ์โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายและเวลามากมายที่เกี่ยวข้องกับการแนะนำ ซึ่งเป็นวิธีการดั้งเดิมในการถ่ายโอนยีนที่ต้องการจากพันธุ์พืชหนึ่งไปยังอีกพันธุ์หนึ่ง ซึ่งอาจใช้เวลานานถึงเจ็ดปี ให้ครบถ้วนสมบูรณ์

Tim Kelliher, Ph.D., เพื่อนของ Syngentaและหัวหน้าผู้เขียนรายงานกล่าวว่า “พืชผลเชิงพาณิชย์เพียงไม่กี่ชนิดตอบสนองต่อการดัดแปลงพันธุกรรมโดยตรง ดังนั้นจนถึงขณะนี้ เราต้องใช้เทคนิคที่ต้องใช้เวลาหลายปีและมีค่าใช้จ่ายหลายล้านดอลลาร์. “ด้วยวิธีใหม่นี้ เราสามารถควบคุมศักยภาพของเทคโนโลยีการแก้ไขจีโนมขั้นสูง เพื่อทำให้การปรับปรุงทางพันธุกรรมเร็วขึ้นในพันธุ์ที่ผู้ปลูกต้องการ”

ในขณะที่การวิจัยที่ดำเนินการจนถึงปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ข้าวโพดไร่และข้าวโพดหวาน มีหลักฐานว่าเทคนิคนี้สามารถนำไปใช้กับข้าวสาลีได้ ทีมงานกำลังศึกษาวิธีการที่คล้ายกันสำหรับพืชในสกุลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกะหล่ำปลี บร็อคโคลี่ กะหล่ำดอก และคะน้า ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาในถั่วเหลืองและมะเขือเทศในที่สุด

Ian Jepson, Ph.D., หัวหน้าฝ่ายวิจัยลักษณะและชีววิทยาการพัฒนาและหัวหน้าธุรกิจไซต์ RTP กล่าวว่า “การลงทุนของเราในการวิจัยและพัฒนา รวมกับความสามารถและความอยากรู้อยากเห็นของนักวิจัยของเรา กำลังช่วยนำนวัตกรรมเช่น HI-Edit มาสู่ชีวิต” ซินเจนทา “การแก้ไขจีโนมเป็นเครื่องมือสำคัญในกล่องเครื่องมือการเพาะพันธุ์พืช และการค้นพบในด้านการวิจัยนี้ช่วยให้เราบรรลุภารกิจในการช่วยให้เกษตรกรปลูกพืชผลที่ยืดหยุ่นและให้ผลผลิตสูงขึ้น”

 อายุขัยสั้นไม่ใช่ข้อเสีย

“ส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้แพลตฟอร์มไม่เหมือนใครคือการแสดงออกนั้นเกิดขึ้นชั่วคราว เมื่อเรามองเข้าไปในกล้องจุลทรรศน์เจ็ดถึง 10 วันต่อมา นิพจน์นั้นหายไป การเรืองแสงก็หายไป นั่นไม่ใช่กรณีของ Agrobacterium” Landry กล่าว สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวิธีการทำงานของพืช การแสดงยีนในช่วงเวลาสั้นๆ สามารถบอกพวกเขาได้มากเกี่ยวกับบทบาทของยีนในเซลล์

“เพื่อให้สิ่งนี้เป็นแพลตฟอร์มที่มีประโยชน์อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม เราจำเป็นต้องแสดงโปรตีนที่มีผลถาวรต่อจีโนมนิวเคลียร์ในตัวของมันเอง” เธอกล่าวเสริม

แผนของเธอคือการบรรจุ DNA ลงในพลาสมิดสายเดี่ยวที่ติดอยู่กับท่อนาโนคาร์บอน ภายในสองหรือสามวันหลังจากแพร่กระจายเข้าไปในเซลล์ ทั้งโปรตีน Cas9 และ CRISPR Guide RNA จะถูกแสดงออก ทำให้พวกเขาเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างไรโบนิวคลีโอโปรตีนเชิงซ้อนที่แก้ไขจีโนมอย่างถาวร เธอไม่พบผลกระทบที่เป็นพิษจากท่อนาโน

“ตอนนี้คุณมีโรงงานที่ได้รับการแก้ไขแล้ว แต่จะถือว่าไม่ใช่จีเอ็มโอนอกยุโรป” เธอกล่าว

กำลังชาร์จ Nanotube เธอและเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบการนำส่งนาโนทิวบ์ในพืชชนิดอื่น เช่น ยาสูบ กรรมพันธุ์พืช ฝ้ายซึ่งมีจีโนมยากต่อการแตกร้าวฉาวโฉ่ และข้าวสาลี รุ่นที่ดัดแปลงพันธุกรรมของพืชเหล่านี้มีวางจำหน่ายแล้ว แต่เทคนิคที่เข้าใจง่ายสามารถเร่งการเปิดตัวของยีนใหม่และเป็นประโยชน์ได้ ตัวอย่างเช่น ยาสูบได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อผลิตยา เช่น ยาต้านมะเร็ง

Credit : regisblanchot.net nycbikecommute.com cyokubai.info turkislambirligi.org maggiememories.com elleise.com nostalgiajunkie.net propeciaordercanada.net abenteurergilde.net airmaxtnfrance.info