CRISPR (Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar), bilim adamlarının bir organizmanın DNA’sında olağanüstü kolaylık ve doğrulukla kesin değişiklikler yapmasına olanak tanıyan devrim niteliğinde bir gen düzenleme aracıdır. CRISPR, küçük bir RNA molekülünün yönlendirdiği Cas9 adındaki bir enzimi kullanarak belirli genlerin hedeflenmesini ve değiştirilmesini sağlayarak tıp, tarım ve biyoteknoloji gibi alanlarda araştırma ve uygulamalar için yeni olanaklar sunuyor.
{6 }Gen düzenleme teknikleri üzerine yapılan bir incelemeye göre, CRISPR/Cas yöntemi, iklim değişikliği ve yüksek gıda talebinden kaynaklanan zorluklarla karşı karşıya kalan pirinç mahsulleri için bir “kurtarıcı” olma potansiyeline sahiptir.
A Gen düzenleme üzerine yapılan araştırma, CRISPR/Cas’ın iklim değişikliği ve artan gıda talebinden kaynaklanan zorluklarla karşı karşıya kalan pirinç mahsullerini kurtarmanın yanıtı olabileceğini gösteriyor.
CABI Review’de yayınlanan çalışma, dünya çapında milyarlarca kişi tarafından tüketilen bir tahıl olan pirincin altını çiziyor. , iklim stres etkenleri nedeniyle üretim ve kalite sorunlarıyla karşı karşıya. Üç milyar insanın geçimini sağlayan pirince rağmen, değişen iklimin neden olduğu hem biyotik hem de abiyotik stresten etkileniyor.
Dr. Brezilya, Pelotas Federal Üniversitesi baş yazarı Antonio Costa de Oliveira ve bilim adamlarından oluşan bir ekip, CRISPR/Cas aracının verim, biyotik ve abiyotik streslere karşı tolerans ve pirinç tanesi ile ilgili çalışmalarda gen düzenlemede etkili olduğunu buldu. kalite.
Bir bilim adamı Çin’de pirinci inceliyor. Kredi: CABI
Bununla birlikte, farklı gen düzenleme tekniklerini ve bunların pirinç yetiştiriciliğindeki ilgili uygulamalarını açıklamaya çalışan inceleme, yetiştirme programlarındaki CRISPR/Cas yaklaşımının etkisinin düzenlenmiş bitkilerin tarlada büyük ölçekte yetiştirilmesi.
Dr. Costa de Oliveira, “Küresel gıda güvenliğini sağlamak için yeni, daha yüksek verimli çeşitlerin geliştirilmesi gereklidir.
“Geleneksel ıslah, transgenik ve genom düzenleme gibi biyoteknolojik araçlarla halihazırda büyük ilerleme kaydedilmiş olsa da , gelecekteki talepleri karşılamaya yardımcı olabilir.
“Gen düzenleme, hedef genleri kesmek ve değiştirmekle karakterize edilir. Genom düzenleme teknikleri arasında, manipülasyon kolaylığı nedeniyle CRISPR/Cas önerilmiştir.
“Düzenleme verimliliğini artırmayı amaçlayan çoklu Cas proteinleri, baz düzenleme ve ana düzenleme gibi varyantlar da önerilmiştir. . Düzenlenmiş bitkiler de transgen içermedikleri için daha fazla kabul görüyor.”
Araştırma, 2050 için mevcut pirinç tüketiminde %50’lik bir artışın öngörüldüğünü ortaya koyuyor; bu da 1,125 milyar tona kadar yüksek bir talep anlamına geliyor .
Fakat biyotik streslerin (hastalıklar – virüsler, bakteriler, mantarlar, nematodlar, haşereler ve yabani otlar) oluşumu, abiyotik streslerle (kuraklık, su altında kalma, tuzluluk, sıcak, soğuk ve ağır metaller) birleştiğinde sınırlayıcıdır. pirinç üretimi için önemli bir faktör.
Bilim adamlarına göre, iklim değişikliği bu streslerin sıklığını, yoğunluğunu ve süresini de etkiliyor. Bu nedenle, ekili alan genişlemesi sınırlı olduğundan, strese dayanıklı ve daha yüksek verim potansiyeline sahip yeni pirinç çeşitlerinin geliştirilmesi gereklidir.
Dr. Costa de Oliveira şunları ekledi: “Örneğin, CRISPR/Cas9 düzenlemesinin yüksek potansiyeli, duyarlılık genlerini susturarak ve direnç genlerinin eklenmesiyle bakteri, mantar ve virüslere karşı geniş spektrumlu direncin geliştirilmesine yardımcı oldu.
{ 6}”Bu anlamda, CRISPR/Cas9 aracılı genom düzenlemesi, Xanthomonas oryzae pv. Oryzae.”
Araştırmacılar, şimdiye kadar geleneksel yetiştirmenin belirleyici olmasına rağmen, gelecekteki talepleri karşılamak ve pirinç ekiminin zorluklarıyla yüzleşmek için daha kat edilmesi gereken çok yol olduğunu belirterek sonuca varıyorlar.
{ 6}Dr. Costa de Oliveira, “Genom düzenlemesi ve geleneksel ıslah yoluyla geliştirilen bitkiler, çevre ve insan sağlığına yönelik riskler açısından benzerdir ve bunlar pratikte yoktur” dedi. “Bu nedenle, işlenmiş bitkilerin talepleri karşılamasının yanı sıra tüketiciler arasında iyi bir kabul görmesi bekleniyor.”
Referans: “Pirinçte genom düzenleme: Eski bir mahsul için yeni yollar”, Valeria Oliveira Nizolli, Victoria Freitas de Oliveira, Luciano Carlos da Maia, Camila Pegoraro ve Antonio Costa de Oliveira, 3 Mart 2023, CABI İncelemeleri.
DOI: 10.1079/cabireviews.2023.0008