การใช้เครื่องมือแก้ไขยีนรุ่นปรับปรุง CRISPR/Cas9 นักวิจัยสามารถทำลายยีนได้ถึง 12 ยีนในพืชในคราวเดียว จนถึงขณะนี้สิ่งนี้เป็นไปได้สำหรับยีนเดี่ยวหรือกลุ่มเล็กเท่านั้น แนวทางนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจาก Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) และ Leibniz Institute of Plant Biochemistry (IPB) วิธีนี้ช่วยให้ตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ของยีนต่างๆ ได้ง่ายขึ้น การศึกษาปรากฏใน “The Plant Journal”
การสืบทอดลักษณะเฉพาะในพืชไม่ค่อยง่ายและตรงไปตรงมาตามที่เกรเกอร์ เมนเดลอธิบายไว้
พระซึ่งการทดลองในศตวรรษที่ 19 เกี่ยวกับการสืบทอดลักษณะในถั่วได้วางรากฐานของพันธุศาสตร์อันที่จริงแล้วโชคดี “ในลักษณะที่ Mendel ศึกษา กฎที่มีเพียงยีนเดียวเท่านั้นที่กำหนดลักษณะเฉพาะ เช่น สีของถั่ว เกิดขึ้นแล้ว” นักพันธุศาสตร์พืช ดร. Johannes Stuttmann จากสถาบันชีววิทยาที่ MLU กล่าว นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งต่าง ๆ มักจะซับซ้อนกว่ามาก บ่อยครั้งมียีนที่แตกต่างกันซึ่งผ่านการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ส่งผลให้เกิดลักษณะบางอย่างหรือบางส่วนซ้ำซ้อน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยีนเหล่านี้ส่งผลให้เกิดลักษณะเดียวกัน ในกรณีนี้ เมื่อปิดยีนเหล่านี้เพียงตัวเดียว ผลกระทบจะไม่ปรากฏให้เห็นในพืช
นักวิทยาศาสตร์ที่ MLU และ IPB ได้พัฒนาวิธีศึกษาปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนนี้ในแนวทางที่ตรงเป้าหมายยิ่งขึ้นโดยการปรับปรุง CRISPR/Cas9 เครื่องมือแก้ไขยีนเหล่านี้สามารถใช้ตัด DNA ของสิ่งมีชีวิตที่ไซต์เฉพาะได้ ทีมงานสร้างจากผลงานของนักชีววิทยา Dr Sylvestre Marillonnet ผู้พัฒนาบล็อคการสร้างที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับระบบ CRISPR/Cas9 ที่ IPB “หน่วยการสร้างนี้ช่วยในการผลิตเอนไซม์ Cas9 มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในพืช ซึ่งทำหน้าที่เป็นกรรไกรสำหรับสารพันธุกรรม” Stuttmann อธิบาย นักวิจัยได้เพิ่ม RNA ไกด์ที่แตกต่างกันถึง 24 ตัว ซึ่งนำเอ็นไซม์ขากรรไกรไปยังตำแหน่งที่ต้องการในสารพันธุกรรม การทดลองกับสาหร่ายทะเล (Arabidopsis thaliana) และต้นยาสูบป่า Nicotiana benthamiana พิสูจน์ว่าวิธีการนี้ใช้ได้ผล ในพืชยาสูบสามารถปิดยีนได้ถึงแปดยีนพร้อมกัน ในขณะที่ในพืชทะเลสามารถปิดยีนได้ถึงสิบสองยีนในบางกรณี ตามที่ Stuttmann กล่าว นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ: “เท่าที่ฉันรู้ กลุ่มของเราเป็นกลุ่มแรกที่สามารถจัดการกับยีนเป้าหมายจำนวนมากได้สำเร็จในคราวเดียว สิ่งนี้อาจทำให้สามารถเอาชนะความซ้ำซ้อนของยีนได้” นักชีววิทยากล่าว
จนถึงปัจจุบัน การสร้างการกลายพันธุ์หลายครั้งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้น พืชจะต้องได้รับการผสมพันธุ์เป็นระยะโดยมีการกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวจากนั้นจึงผสมข้ามพันธุ์กัน “การดำเนินการนี้ไม่เพียงแต่ใช้เวลานานเท่านั้น แต่ยังเป็นไปไม่ได้ในทุกกรณีอีกด้วย” สตุทท์มันน์กล่าว แนวทางใหม่ที่พัฒนาขึ้นที่ MLU และ IPB เอาชนะข้อเสียเหล่านี้และสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นวิธีการวิจัยที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในอนาคต ยังจะเป็นไปได้ที่จะทดสอบการผสมผสานแบบสุ่มของยีนหลายตัวเพื่อระบุความซ้ำซ้อน เฉพาะในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะเด่นของพืชเท่านั้น จึงจำเป็นต้องวิเคราะห์สารพันธุกรรมของพืชชนิดใหม่โดยเฉพาะ
แม้ว่า Biox-M จะทำงาน การกระจายแบบสม่ำเสมออาจเป็นสิ่งที่ท้าทาย Kitson กล่าว Biox-M เป็นผลิตภัณฑ์ที่ระเหยง่ายซึ่งเคลื่อนที่ผ่านกระแสลม — อาจเป็นเรื่องยากที่จะเข้าถึงทุกมุมของหน่วยจัดเก็บ
มันฝรั่งอบด้วย BIOX-M
มันฝรั่งที่ผ่านการบำบัดด้วย Biox-M ขณะเก็บรักษา ภาพถ่าย: “Tim Kitson”
ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือต้นทุน เนื่องจาก Biox-M มีราคาสูงกว่า CIPC สามถึงสี่เท่า ต้องใช้ผลิตภัณฑ์บ่อยขึ้นด้วย ในขณะที่ CIPC สามารถใช้ได้ทุก ๆ หกถึง 12 สัปดาห์ Biox-M จำเป็นต้องใช้ในช่วงเวลาสี่ถึงแปดสัปดาห์ ในตลาดที่อยู่ภายใต้แรงกดดันอยู่แล้ว ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมทำให้เกิดความเครียดมากขึ้น
ปัจจุบันสหราชอาณาจักรอยู่ในภาวะที่เกินดุลและราคาตลาดเสรีไม่สูงกว่าต้นทุนการผลิตมากนัก ด้วยต้นทุนการจัดเก็บที่สูง ผู้ปลูกในสหราชอาณาจักรกำลังดิ้นรนเพื่อให้ได้กำไร Kitson กล่าว
“มันเป็นปีที่ยากลำบากมาก” เขากล่าว
ความกังวลของ CIPC ในอเมริกาเหนือ
ในขณะที่ Steven Johnsonผู้เชี่ยวชาญด้านพืชผลแห่งมหาวิทยาลัยเมนและศาสตราจารย์ด้านการขยายไม่ได้คาดหวังว่าจะมีการสั่งห้ามอย่างเด็ดขาดในสหรัฐอเมริกา แต่เขากังวลกับการตัดสินใจของสหภาพยุโรปที่จะยกเลิกกฎระเบียบ CIPC ความกังวลของเขาคือผู้บริโภคและผู้ใช้ปลายทาง ร้านอาหารบริการด่วน เช่น McDonald’s จะเรียกร้องมันฝรั่งที่ปราศจาก CIPC
Credit : jimpendergraphforcongress.com navigasjon.net messengerscreations.com venicecommunitygarden.com ddrinfinity.com centronx.net lagrangeredcross.org taxiplasm.net spiceavarietyshow.com nofaxingcashl9.com
