Клетки растений окружены жесткой стенкой из целлюлозы, что делает их генное редактирование непростой задачей. Чтобы вмешаться в растительную ДНК, ученым приходится либо разрушать клеточную оболочку, либо обстреливать ее частицами золота из «генной пушки». Однако со многими ценными культурами этот подход не работает. Исследователи из крупной сельскохозяйственной компании Syngenta предложили альтернативное решение.

Как сообщает Science Magazine, специалисты воспользовались явлением, известным как гаплоидная индукция. При гаплоидной индукции пыльца оплодотворяет яйцеклетку, но не передает ей свой генетический материал. Получившиеся в результате растения гаплоидны — то есть несут лишь один набор хромосом, в данном случае женский.

Этот механизм сам по себе способен увеличить урожайность, однако его можно использовать и для генного редактирования в качестве «троянского коня».

Ученые продемонстрировали это в эксперименте с сортом кукурузы, который хорошо поддается традиционной версии CRISPR и генетически предрасположен к индукции гаплоидов. В клетки этого сорта внедрили гидовую РНК и фермент Cas9, нацеленные на гены, связанные с размером зерен.

Затем пыльцой измененных растений опылили сорта, устойчивые к CRISPR. В яйцеклетки проник аппарат для редактирования генома, который успешно трансформировал свойства растений.

По словам ученых, CRISPR-пыльца этого сорта может использоваться для редактирования генома многих других разновидностей кукурузы, а также пшеницы. Кроме того, в Syngenta разработали похожую систему для резуховидки (Arabidopsis), родственной капусте и брокколи.

Авторы разработки надеются, что уже в ближайшем будущем она поможет быстро и недорого создавать новые сорта самых разных сельскохозяйственных растений.

Исследователи из MIT разработали свой подход к генному редактированию растений. Методика основана на использовании наночастиц, проникающих в хлоропласты. Ученые надеются, что технология помоет создавать новые сорта, устойчивые к засухе и инфекциям.