Αντίγραφα σε σπόρους
Έπειτα από δεκαετίες προσπαθειών, Γάλλοι ερευνητές κατάφεραν να αναγκάσουν τα φυτά να κλωνοποιούν τον εαυτό τους όταν παράγουν σπόρους. Η μέθοδος, που βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, υπόσχεται να μειώσει το κόστος της καλλιέργειας και να επιταχύνει την ανάπτυξη νέων ποικιλιών.
Ορισμένα είδη στη φύση, όπως η βατομουριά και το αγριοραδίκι, έχουν την ικανότητα να παράγουν γενετικά αντίγραφα του εαυτού τους, μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται απομιξία ή αφυλογένεση: αντί να διασταυρώνονται με άλλα φυτά του ίδιου είδους, παράγουν σπόρους που περιέχουν μόνο το δικό τους γενετικό υλικό.
Το πρόβλημα είναι ότι τα περισσότερα καλλιεργούμενα φυτά δεν μπορούν να κλωνοποιηθούν ασεξουαλικά με αυτόν τον τρόπο. Στα φυτά αυτά, όλοι οι απόγονοι αναγκαστικά φέρουν ανακατεμένα τα γονίδια των γονιών τους.
Το πρόβλημα για τους γεωργούς είναι ιδιαίτερα έντονο στην περίπτωση των υβριδίων, δηλαδή ποικιλιών με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, οι οποίες παράγονται με διασταύρωση δύο διαφορετικών, μητρικών ποικιλιών. Αν δύο φυτά-υβρίδια διασταυρωθούν μεταξύ τους, οι απόγονοι θα χάσουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά λόγω ανασυνδυασμού των γονιδίων τους.
Αυτό σημαίνει ότι οι αγρότες δεν μπορούν να παράξουν μόνοι τους σπόρους υβριδίων -πρέπει κάθε χρόνο να αγοράζουν νέες παρτίδες.
Περίπλοκο ανακάτεμα
Ένα πρώτο βήμα για την επίλυση του προβλήματος έγινε το 2009, όταν το γαλλικό Εθνικό Ινστιτούτο Γεωργικής Έρευνας πέτυχε αφυλογένεση στο φυτό Arabidopsis thaliana, το στάνταρτ πειραματόφυτο για τέτοιου είδους έρευνες.
Στην περίπτωση αυτή, τα φυτά που κλωνοποιούσαν τον εαυτό τους έφεραν τρεις μεταλλάξεις που εμποδίζουν τον ανασυνδυασμό των γονιδίων στη διάρκεια της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Το πρόβλημα όμως ήταν ότι, έπειτα από μερικές γενιές, οι απόγονοι εκφυλίζονταν και γίνονταν σχεδόν στείροι.
Τώρα, η ίδια ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Δρ Ραφαέλ Μερσιέ, αναφέρει στο περιοδικό Science ότι προχώρησε ένα βήμα παραπέρα: Διασταύρωσε δύο διαφορετικές ποικιλίες, από τις οποίες η μία κλωνοποιεί τον εαυτό της στα αναπαραγωγικά της κύτταρα, ενώ η άλλη είναι προγραμματισμένη να αυτοκαταστρέφει τα χρωμοσώματά της μετά τη διασταύρωση.
Στο ένα τρίτο των περιπτώσεων, η διασταύρωση αυτή δίνει σπόρους πανομοιότυπους γενετικά με έναν από τους δύο γονείς.
Στην πραγματικότητα, βέβαια, αυτό δεν είναι αληθινή αφυλογένεση, αφού και πάλι απαιτείται η διασταύρωση δύο διαφορετικών φυτών.
Σύμφωνα πάντως με ανεξάρτητους ερευνητές που σχολίασαν την είδηση στο Nature.com, η νέα μέθοδος έχει περιθώρια βελτίωσης, ώστε να πετύχει μια μέρα πραγματική αυτο-κλωνοποίηση των καλλιεργούμενων φυτών.
Αυτό σίγουρα θα επιτάχυνε την ανάπτυξη νέων ποικιλιών, μια κοπιαστική εργασία που συχνά διαρκεί πάνω από μια δεκαετία.
Θα απάλλασσε επίσης τους αγρότες από την ανάγκη να αγοράζουν νέους σπόρους υβριδίων κάθε χρόνο. tanea.gr
Ορισμένα είδη στη φύση, όπως η βατομουριά και το αγριοραδίκι, έχουν την ικανότητα να παράγουν γενετικά αντίγραφα του εαυτού τους, μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται απομιξία ή αφυλογένεση: αντί να διασταυρώνονται με άλλα φυτά του ίδιου είδους, παράγουν σπόρους που περιέχουν μόνο το δικό τους γενετικό υλικό.
Το πρόβλημα είναι ότι τα περισσότερα καλλιεργούμενα φυτά δεν μπορούν να κλωνοποιηθούν ασεξουαλικά με αυτόν τον τρόπο. Στα φυτά αυτά, όλοι οι απόγονοι αναγκαστικά φέρουν ανακατεμένα τα γονίδια των γονιών τους.
Το πρόβλημα για τους γεωργούς είναι ιδιαίτερα έντονο στην περίπτωση των υβριδίων, δηλαδή ποικιλιών με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, οι οποίες παράγονται με διασταύρωση δύο διαφορετικών, μητρικών ποικιλιών. Αν δύο φυτά-υβρίδια διασταυρωθούν μεταξύ τους, οι απόγονοι θα χάσουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά λόγω ανασυνδυασμού των γονιδίων τους.
Αυτό σημαίνει ότι οι αγρότες δεν μπορούν να παράξουν μόνοι τους σπόρους υβριδίων -πρέπει κάθε χρόνο να αγοράζουν νέες παρτίδες.
Περίπλοκο ανακάτεμα
Ένα πρώτο βήμα για την επίλυση του προβλήματος έγινε το 2009, όταν το γαλλικό Εθνικό Ινστιτούτο Γεωργικής Έρευνας πέτυχε αφυλογένεση στο φυτό Arabidopsis thaliana, το στάνταρτ πειραματόφυτο για τέτοιου είδους έρευνες.
Στην περίπτωση αυτή, τα φυτά που κλωνοποιούσαν τον εαυτό τους έφεραν τρεις μεταλλάξεις που εμποδίζουν τον ανασυνδυασμό των γονιδίων στη διάρκεια της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Το πρόβλημα όμως ήταν ότι, έπειτα από μερικές γενιές, οι απόγονοι εκφυλίζονταν και γίνονταν σχεδόν στείροι.
Τώρα, η ίδια ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Δρ Ραφαέλ Μερσιέ, αναφέρει στο περιοδικό Science ότι προχώρησε ένα βήμα παραπέρα: Διασταύρωσε δύο διαφορετικές ποικιλίες, από τις οποίες η μία κλωνοποιεί τον εαυτό της στα αναπαραγωγικά της κύτταρα, ενώ η άλλη είναι προγραμματισμένη να αυτοκαταστρέφει τα χρωμοσώματά της μετά τη διασταύρωση.
Στο ένα τρίτο των περιπτώσεων, η διασταύρωση αυτή δίνει σπόρους πανομοιότυπους γενετικά με έναν από τους δύο γονείς.
Στην πραγματικότητα, βέβαια, αυτό δεν είναι αληθινή αφυλογένεση, αφού και πάλι απαιτείται η διασταύρωση δύο διαφορετικών φυτών.
Σύμφωνα πάντως με ανεξάρτητους ερευνητές που σχολίασαν την είδηση στο Nature.com, η νέα μέθοδος έχει περιθώρια βελτίωσης, ώστε να πετύχει μια μέρα πραγματική αυτο-κλωνοποίηση των καλλιεργούμενων φυτών.
Αυτό σίγουρα θα επιτάχυνε την ανάπτυξη νέων ποικιλιών, μια κοπιαστική εργασία που συχνά διαρκεί πάνω από μια δεκαετία.
Θα απάλλασσε επίσης τους αγρότες από την ανάγκη να αγοράζουν νέους σπόρους υβριδίων κάθε χρόνο. tanea.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου