Kako se globalna nesigurnost hrane popela na opasan nivo 2022. godine, naučnici su pojačali svoje napore da usavrše najbolje prakse za zaštitu prinosa glavnih useva koji su od suštinskog značaja u borbi protiv ovog problema. I, dok pirinač čini mali deo godišnje žetve Misurija, on – zajedno sa kukuruzom i sojom – je ključna namirnica koja pomaže u rešavanju nesigurnosti hrane ne samo u Sjedinjenim Državama, već i širom sveta.
U nedavnoj studiji koja je ispitivala kako bolesti funkcionišu u usevima pirinča, istraživači Univerziteta u Misuriju su možda pronašli kritične odgovore.
U ovoj studiji, Bing Jang, profesor biologije biljaka na MU College of Agriculture, Food and Natural Resources i Donald Danforth Plant Science Center koristio je uređivanje genoma kao alat za identifikaciju problematičnih patogena prisutnih u određenim bakterijama koje dovode do plodnih infekcija u pirinču. usevi. Njegovo istraživanje pomaže naučnicima da razumeju kako ovi patogeni funkcionišu i na taj način mogu da odrede kako da se zaštite od široko rasprostranjenih infekcija koje uništavaju prinose.
Ovo istraživanje pruža uvid u odnos domaćin-patogen, omogućavajući naučnicima da bolje genetski konstruišu biljke da prežive bolesti useva.
„Na osnovu napretka u naučnom razumevanju postignutom tokom ove studije, sada smo u mogućnosti da razvijemo strategije za projektovanje otpornosti domaćina na bakterije“, rekao je Jang. „Tako možemo podržati otpornost biljaka uopšte.“
Prvo, istraživački tim je otkrio način da „nokautira“ gene. Kada se određeni geni izbace iz bakterija, to omogućava naučnicima da bolje razumeju funkcije tih specifičnih gena. Istraživači su zatim testirali zarazna svojstva – nešto što je istorijski bio radno intenzivan proces.
„Ovo istraživanje nam omogućava da bolje razumemo koje bakterije imaju patogene kvalitete i kako ti kvaliteti odgovaraju infekcijama u određenim vrstama biljaka“, rekao je Jang. „Na kraju, ovaj napredak u uređivanju gena pomaže nam da modifikujemo genom useva, u ovom slučaju pirinča, na načine koji grade otpornost koji ih štite od bolesti.
Koristeći revolucionarnu tehniku za uređivanje gena pod nazivom CRISPR – metodu u kojoj naučnici uređuju gene sečenjem DNK, a zatim je puštaju da se popravi prirodnim putem – Jang i njegov tim uredili su uzorak bakterija sa ciljem da utvrde tačno koji geni imaju patogene kvalitete koji bi inficirali proteine. u genomu useva pirinča.
Značajno je da Jangova metoda revolucioniše proces poznat kao homologna rekombinacija, za koji se zna da je neefikasan i dugotrajan.
„Moj dugoročni cilj istraživanja je bolje razumevanje biologije bolesti i biologije biljaka i procesa korišćenja napredne tehnologije za razvoj otpornosti na bolesti“, rekao je Jang. „Takođe želim da dizajniram proizvod tako da bude hranljiviji i u većoj količini, dok istovremeno povećavam prinos u sezoni i smanjujem gubitak prinosa.“
Kao naučnik biljne patologije više od 15 godina, Jang je rekao da su bakterije, uključujući i one sa simbiotičkim (korisnim) i patogenim kvalitetima, neophodne u održavanju života i zdravlja naših ekosistema.
„Efikasni uređivači citozinskih baza zasnovani na CRISPR-Cas9 za fitopatogene bakterije“, objavljeno je u Communications Biology.
