پرتال جامع ستاد توسعه زیست فناوری
۱۹ بهمن ۱۴۰۱

گیاهان دست‌ورزی شده‌ای که تراریخت نیستند!

2526
0
پنجشنبه, ۲۴ خرداد ۱۳۹۷
عرفان داوری

تولید محصولات گیاهی با استفاده از روش­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­های سنتی (اصلاح نباتات) ناکارآمد، غیرقابل پیش­­­­­­­­­­­­­­بینی و طولانی است.

هرچند گیاهان تراریخت (GMO) با سرعت بیشتری رقم­های متنوع تولید می­­کنند، اما پذیرش آن­ها با چالش­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­هایی پیچیده همراه است. بسیاری از کشورها علی رقم ایمن بودن این محصولات حاضر به مصرف آن­ها نیستند. به نظر می­رسد تکنولوژی جدید ویرایش ژنوم بنام CRISPR جایگزینی مناسب برای روش تولید گیاهان تراریخت باشد.

اصلاح ژنتیکی در مقابل ویرایش ژنتیکی

جالب است بدانید گیاهان تغییریافته با استفاده از تکنیک ویرایش DNA جز محصولات GMO طبقه بندی نمی­شوند. برخلاف روش تولید GMO، در تکینیک CRISPR یک ژن جدید از جانور یا باکتری به گیاه وارد نمی­شود، بلکه با تغییر مستقیم کدهای ژنتیکی صفت جدید ایجاد می­شود.

کریسیپر تناوب های کوتاهِ پالیندرومی فاصله دارِ منظمِ خوشه ای ویک ابزار دفاعی در باکتری است. دانشمندان از این سیستم­ برای اصلاح خطاهای ژنتیکی، ایجاد تغییرات ژنتیکی جدید برای بهبود محصولات گیاهی و ... استفاده می­کنند.

لازمه استفاده از CRISPR ، داشتن اطلاعات کافی در مورد ژن کنترل کننده صفت مدنظر است. بعنوان مثال با ویرایش ژن GA20-ox (کد کننده ژیبرلین) نوعی چمن تولید شد که رشد آن از لحاظ ارتفاع اصلاح شد و به دفعات کمتری جهت چمن زنی نیاز داشت.

سیستم CRISPR از دوبخش تشکیل شده است: پروتئین Cas9 که DNA را برش می­دهد و یک ملکلول RNA که جایگاه ورود ژن به DNA را مشخص­ می­کند. به منظور استفاده از این سیستم در گیاهان، ژن­های CRISPR که ماشین ویرایش CRISPR-Cas9 را کد می­کنند می­بایست وارد DNA سلول شوند. هنگامی که ژن­های CRISPR-Cas9 فعال هستند بخش مورد نظر مجددا بازنویسی شده وصفت جدید بروز می­کند. اما وارد کردن ژن­های CRISPR-Cas9به خودی خود نوعی محصول تراریخت ایجاد می­کند که نیازمند استراتژی جدیدی برای رفع آن است. گیاهان یکساله در فاصله زمان کوتاهی بذر تولید می­کنند. در نتیجه، بذرهایی تولید می­شود که فاقد ژن­های CRISPR هستند اما صفت جدید را دارند. درحالیکه، در گیاهان چندساله دوره بذردهی طولانی بوده و به زمان بیشتری برای تولید بذرهای فاقد ژن CRISPR نیاز دارند.

دانشمندان سیستم جدیدی از CRISPR را در گیاهان، بدون وارد کردن ژن­های خارجی باکتریایی پایه ریزی کردند. در این روش ابتدا یک باکتری اگروباکترویم ­حاوی ­ژن­های CRISPR مهندسی شد. سپس ایمپلنت­های گیاهی با باکتری تلقیح شده و چندین روز انکوبه شدند. باکتری سلول­ را آلوده کرده و ژن­های سیستم CRISPR را وارد آن می­کند. پس از تشخیص گیاهان تغییر یافته، آن­ها باززا می­شوند تا گیاه کامل تولید شود.از آنجا که ژن­های باکتری یا ژن­های کریسپر قسمتی از ژنوم گیاهی در این سلول­ها نیستند بنابراین چنین محصولاتی GMO در نظر گرفته نمی­شوند.

نظرات