Editiranje gena za izradu piva u klimatskim promjenama

Očekuje se da će klimatske promjene imati veliki utjecaj na prinose usjeva i sigurnost hrane u nadolazećim desetljećima, budući da se poljoprivrednici bore s porastom temperatura i sve nenormalnijim uvjetima. Znanstvenici koji rade na rješenjima ovog problema nastavljaju demonstrirati kako bi alati za uređivanje gena poput CRISPR-a u tome mogli imati važnu ulogu, a jedna grupa u Japanu sada je iskoristila tehnologiju za proizvodnju mutantne vrste ječma koja izbjegava prerano nicanje.

Kao jedan od najrasprostranjenijih usjeva na svijetu, ječam se koristi u svemu, od kruha, žitarica, stočne hrane i naravno kao izvor slada za alkoholna pića, uključujući pivo i viski. Međutim, jedan problem s kojim se uzgajivači ječma često susreću poznat je kao nicanje prije žetve, gdje visoka vlažnost zraka zbog neočekivane kiše uoči žetve uzrokuje prerano klijanje, značajno obezvređujući zrno.

Znanstvenici Sveučilišta Okayama za svoje su istraživanje odabrali vrstu ječma poznatu kao Golden Promise, a koristili su CRISPR za stvaranje genetski modificiranih verzija s mutantima gena qsd1 i qsd2. Svi ovi mutanti pokazali su nakupljanje takozvane apscizinske kiseline, fitohormona koji djeluje kao inhibitor mijene tvari, a izaziva mirovanje sjemenki i pupova te pospješuje otpadanje listova i plodova. Analiza tima otkrila je da postoji niz drugih čimbenika u igri. Klijanje bi se moglo potaknuti tretiranjem mutanata s vodikovim peroksidom, kao što bi se to moglo učiniti izlaganjem niskim temperaturama. Qsd1 mutanti pokazali su djelomično smanjeno mirovanje zrna, dok su qsd2 mutanti mogli klijati u mraku, ali ne i na svjetlu.

"Mogli smo uspješno proizvesti mutantni ječam koji je bio otporan na klijanje prije žetve, koristeći tehnologiju CRISPR/Cas9", kaže voditelj studije dr. Hiroshi Hisano.

Istraživanje predstavlja važan iskorak u naporima za finim podešavanjem najšire korištenih usjeva na svijetu kako bi se bolje nosili s učincima klimatskih promjena, što je polje istraživanja u kojem smo u posljednje vrijeme vidjeli neke obećavajuće pomake. To uključuje uređivanje RNA krumpira i riže kako bi se povećao prinos za 50 posto, inženjering usjeva koji zahtijevaju 25 posto manje vode, stvaranje brokule za sva godišnja doba, pa čak i promjenu usjeva kako bi pohranili više ugljika pod zemljom.

Sada barem znamo da nam klimatske promjene neće prouzročiti nestašicu piva, što će mnogima djelovati kao najbolja primjena editiranja gena.

Čitav znanstveni rad objavljen u časopisu Plant Biotechnology Journal možete pronaći na ovoj poveznici.