Pagrindinis šio naujo tyrimo tikslas yra sukurti daugiau augalų, kuriuos būtų galima auginti miestuose ar kitose augalams auginti nelabai tinkamose aplinkose, sakė Cold Spring Harbor laboratorijos profesorius ir HHMI tyrėjas Zachas Lippmanas, kuris vadovauja „miestietiškos žemdirbystės pomidorus“ sukūrusiai laboratorijai.
Šie nauji redaguotų genų pomidorų daigai nė iš tolo neprimena ilgų darže ar laukuose auginamų pomidorų stiebų. Ryškiausias jų bruožas – kompaktiškai susibūrę vaisiai, primenantys puokštę, kurioje rožės pakeistos prisirpusiais vyšniniais pomidorais. Be to, jie greitai bręsta ir sunokusių pomidorų derlių galima rinkti greičiau, nei po 40 dienų. Ir jie valgomi.
„Jų puiki nedidelė forma, skonis geras, bet, žinoma, visa tai priklauso nuo asmeninio skonio“, – sakė Z.Lippmanas.
O svarbiausia, jie yra ekologiški.
„Tai rodo, kaip galime auginti produktus naujai, smarkiai nedraskydami žemės ir nepridėdami į mūsų upes ir upelius nubėgančių papildomų trąšų. Tai kartu padeda pamaitinti žmones vietoje auginamu maistu ir paliekant mažesnį anglies pėdsaką“, – tvirtino genų inžinierius.
Tai gera žinia visiems, kam kelia rūpestį klimato kaita. Anksčiau šiais metais JT Tarpvyriausybinė klimato kaitos taryba (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) įspėjo, kad daugiau nei 500 milijonų žmonių gyvena žemėse, kurios degradavo dėl miškų kirtimo, kintančių orų ir dirvožemio nualinimo. Tikėtina, kad perkėlus dalį maisto produktų auginimo į miestus ir kitas vietoves, sulėtės perteklinis žemės naudojimas.
Miestų žemdirbystės sistemoms reikia kompaktiškų augalų, kuriuos galima patogiai išdėstyti erdvėse, pavyzdžiui, keliais aukštais sandėliuose ar tam pritaikytuose konteineriuose. Kad iš ribotos erdvės būtų galima gauti pakankamą derlių, miestų ūkiai gali veikti kiaurus metus kontroliuojamo klimato sąlygomis. Todėl naudingesni tie augalai, kuriuos galima greičiau užauginti ir nuimti derlių. Per metus nuimant ne po vieną derlių, gaunama daugiau maisto net ir labai mažoje erdvėje.
Z.Lippmanas ir jo kolegos naujus pomidorus sukūrė pakoregavę du genus, kontroliuojančius persijungimą į reprodukcinį augimą ir augalo dydį, „savęs genėjimo“ (SELF PRUNING – SP) ir SP5G genus. Gauti augalai greičiau nustoja augti, greičiau pradeda žydėti ir greičiau užmezga vaisius. Bet Z.Lippmano laboratorija žinojo, kad giminingų SP genų smarkiai modifikuoti negalima, nes jei augalai bus dar mažesni, nukentės skonis arba derlingumas.
„Kai keičiamas augalo brendimas, kinta visa sistema, o toje sistemoje yra cukrūs, jų susidarymo vieta, tai yra lapai, ir jų pasiskirstymas, tai yra, į vaisius“, – paaiškino Z.Lippmanas.
Ieškodama alternatyvių koregavimui tinkamų genų, Z.Lippmano komanda neseniai atrado geną SIER, kontroliuojantį stiebų ilgį. Panaudodami CRISPR genų redagavimo metodą jie pakeitė SIER geną ir, kombinuodami ji su kitomis dviejų augimo genų mutacijomis, sukūrė trumpakočius bei itin kompaktiškus augalus.
Pomidorus, kurių modifikavimas aprašytas žurnale „Nature Biotechnology“, Z.Lippmanas vis dar tobulina ir viliasi įkvėpti išbandyti panašias genetines modifikacijas su kitais vaisius vedančiais augalais, tarkime, kiviais. Z.Lippmanas tikras, kad sumažinus augalus ir sutrumpinus derliaus nokimo trukmę žemės ūkis galėtų pasiekti naujas aukštumas.
„Galiu pasakyti, kad NASA mokslininkai mūsų naujais pomidorais susidomėjo“, – sakė jis.
Nors pirmajame erdvėlaivyje į Marsą nuosavo ūkio veikiausiai nebus, astronautai savo daržininkavimo gebėjimus su urbanizuotais kosminiais pomidorais galėtų išbandyti.
