În acest articol
CRISPR-Cas9 a redus activitatea genei care face ceapa să provoace lăcrimare, într-un studiu realizat de cercetători de la House Foods Group și Chiba University, în Japonia. Lucrarea publicată în Frontiers in Plant Science arată că editarea țintită a genei LFS a redus activitatea enzimei implicate în formarea compusului volatil iritant, atât în frunze, cât și în bulbi. Studiul original din Frontiers in Plant Science
Rezultatul nu înseamnă încă apariția unui soi comercial de ceapă care nu provoacă lacrimi. Plantele obținute au prezentat anomalii severe de creștere și nu au produs semințe, problemă atribuită de cercetători perioadei lungi de cultură in vitro necesare regenerării. Valoarea studiului este demonstrarea faptului că o caracteristică specifică cepei poate fi modificată prin CRISPR-Cas9.
Cercetătorii au țintit direct gena LFS
Atunci când ceapa este tăiată, deteriorarea celulelor declanșează o serie de reacții chimice care duc la formarea factorului lacrimogen, un compus volatil care irită ochii.
Una dintre piesele centrale ale acestui mecanism este enzima lachrymatory factor synthase, prescurtată LFS. Echipa japoneză a urmărit reducerea activității acesteia prin modificarea genei care o codifică.
Cercetătorii au pornit de la calusuri obținute din rădăcinile primare ale cepei și au folosit Agrobacterium tumefaciens pentru introducerea sistemului CRISPR-Cas9, împreună cu ARN-ul ghid și markeri genetici.
Pentru selectarea țesuturilor potrivite pentru regenerare a fost utilizată și proteina fluorescentă verde GFP, ceea ce a permis identificarea liniilor de calus cu expresie stabilă.
Mutațiile produse în gena LFS au fost ulterior confirmate prin mai multe metode de analiză moleculară, inclusiv secvențiere Sanger.
Activitatea enzimei a scăzut în frunze și bulbi
După regenerarea plantelor, cercetătorii au măsurat activitatea enzimei LFS.
Plantele editate au avut o activitate mai redusă decât lotul martor atât în frunze, cât și în bulbi. Aceasta este caracteristica urmărită, deoarece o activitate mai mică a LFS înseamnă o capacitate redusă de formare a factorului lacrimogen atunci când țesutul este tăiat.
Studiul demonstrează astfel că modificarea țintită a genei LFS este suficientă pentru a diminua măsurabil această caracteristică.
Noutatea nu constă în descoperirea unei cepe cu potențial lacrimogen redus. Gena LFS a fost studiată anterior și prin alte metode de reducere a expresiei sale. Elementul nou este utilizarea CRISPR-Cas9 pentru modificarea țintită a unei caracteristici specifice cepei.
Problema majoră: plantele nu au produs semințe
Rezultatul de laborator vine cu o limitare importantă pentru ameliorare.
Plantele editate au prezentat anomalii morfologice severe și nu au format semințe. Autorii asociază problemele cu menținerea îndelungată a țesuturilor în cultură pentru obținerea liniilor capabile să suporte transformarea și regenerarea.
Această etapă trebuie îmbunătățită înainte ca tehnologia să poată fi folosită pentru obținerea unor linii agronomic normale.
Pentru un eventual soi comercial ar fi necesare cel puțin:
- regenerarea unor plante cu dezvoltare normală;
- restabilirea fertilității și producerea de semințe;
- confirmarea stabilității modificării genetice;
- evaluarea producției și calității bulbilor;
- testarea în condiții de câmp;
- verificarea proprietăților culinare și senzoriale.
Prin urmare, studiul deschide o cale tehnologică, dar nu prezintă încă o varietate pregătită pentru cultivare.
CRISPR intră tot mai mult în ameliorarea culturilor
Pentru agricultura europeană, asemenea rezultate capătă relevanță suplimentară pe fondul noilor reguli pentru plantele obținute prin tehnici genomice.
AGRONET.ro a prezentat noul cadru european pentru plantele editate genomic, care a intrat în vigoare în iulie 2026 și urmează să se aplice din 17 iulie 2028. Regulamentul diferențiază modificările limitate, comparabile cu cele care ar putea apărea prin ameliorare convențională, de intervențiile genetice mai complexe.
CRISPR este cercetat însă pentru obiective mult mai largi decât modificarea unor caracteristici de consum. În august, AGRONET.ro relata despre un experiment cu porumb editat genomic în Belgia, unde cercetătorii urmăresc îmbunătățirea comportamentului plantelor în condiții de stres climatic.
În ceapă, studiul japonez arată că editarea genomică poate fi folosită și pentru caracteristici legate direct de calitatea produsului și experiența consumatorului. Următorul pas decisiv va fi însă obținerea unor plante fertile și normale agronomic, fără pierderea reducerii activității LFS.
