Tanaman budidaya yang ideal rasanya enak dan berdaya hasil tinggi, serta tahan terhadap penyakit dan hama. Tetapi jika gen yang sesuai terletak berjauhan pada kromosom, beberapa sifat positif ini mungkin hilang dalam proses seleksi. Untuk memastikan bahwa semua sifat positif ditransmisikan bersama, para peneliti di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) menggunakan gunting molekuler CRISPR/Cas untuk membalikkan dan menonaktifkan secara genetik sembilan kromosom kesepuluh Arabidopsis, lapor Portal Phys.org. Sifat-sifat yang dikodekan di bagian kromosom ini menjadi "tidak terlihat" untuk pertukaran genetik dan dengan demikian dapat diteruskan tanpa perubahan.
Pengeditan, penyisipan, atau penekanan yang ditargetkan gen pada tanaman dimungkinkan menggunakan gunting molekul CRISPR/Cas. Cara ini dapat digunakan untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap hama, penyakit atau dampak lingkungan Rabu.
“Dalam beberapa tahun terakhir, untuk pertama kalinya, kami dapat menggunakan CRISPR/Cas tidak hanya untuk mengedit gen, tetapi juga untuk mengubah struktur kromosom,” kata Prof. Holger Puchta, yang telah mempelajari gunting gen bersama timnya. di Institut Botani Cina selama 30 tahun.
Sekarang para peneliti telah mampu mencegah pertukaran genetik, yang biasanya merupakan bagian dari proses turun temurun, tetapi dapat mengganggu hubungan antar sifat. Sampai sekarang, jika sifat-sifat tanaman akan diturunkan bersama-sama, gen-gen untuk sifat-sifat itu harus berdekatan pada kromosom yang sama. Jika gen tersebut terpisah lebih jauh, mereka biasanya terpisah selama pewarisan, sehingga sifat yang berguna dapat hilang dalam proses seleksi.
Dalam penelitian mereka, para ilmuwan mengikuti contoh alam. “Pembalikan – semacam ketidaktampakan genetik – juga sering terjadi pada skala yang lebih kecil pada tanaman liar dan budidaya. Kami telah belajar pelajaran dari alam, menerapkan dan memperluas pengetahuan kami tentang proses alami", kata Puchta.
Bekerja sama dengan Prof. Andreas Huben dari Balai Penelitian Genetika Tanaman dan Tanaman Budidaya. Leibniz (IPK) Puchta dan timnya membalik sembilan per sepuluh kromosom dalam organisme model, Arabidopsis thaliana. Hanya di ujung kromosom gen mempertahankan urutan aslinya. “Dengan fragmen-fragmen ini, kromosom dapat diturunkan ke generasi berikutnya seperti halnya kromosom lain dan tidak sepenuhnya hilang,” kata Puchta.
Untuk budidaya tanaman pertanian yang efektif, penting untuk menggabungkan sebanyak mungkin sifat yang menguntungkan dalam satu tanaman. “Tentu para pemulia tanaman ingin produknya enak, mengandung vitamin sebanyak mungkin, dan juga tahan penyakit. Dengan metode kami, kami dapat menyederhanakan ini di masa depan, ”kata Puchta.