Chinesische und israelische Wissenschaftler entwickeln neuen groß angelegten Ansatz zur Genomeditierung

Eine internationale Zusammenarbeit hat die Grenzen von CRISPR erweitert und „Bibliotheken“ erstellt, mit denen Tausende von Genen in Pflanzen wie Tomaten bearbeitet werden können, was entscheidende Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die globale Ernährungssicherheit hat.

Die Universität Tel Aviv (TAU) verkündete am Montag einen Durchbruch in der Gentechnik: Israelische und chinesische Wissenschaftler haben eine neue Technologie zur Genomeditierung entwickelt, die die großflächige Bearbeitung ganzer Genfamilien in Pflanzen revolutionieren soll. Dieser neue Ansatz verbessert die Reichweite und Effizienz der derzeit verwendeten CRISPR-Methoden deutlich.

Bislang war bei den CRISPR-Methoden die Anzahl der zu bearbeitenden Gene begrenzt und es kam zu Problemen wie der „genetischen Redundanz“, also der Fähigkeit ähnlicher Gene, sich gegenseitig zu kompensieren, was die Wirksamkeit der gewünschten Bearbeitungen beeinträchtigte.

Forscher der TAU, der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und des israelischen Agrartechnologieunternehmens NetaGenomiX haben sich zusammengetan, um diese Hindernisse zu überwinden. Das Team entwickelte einen innovativen Algorithmus, mit dem sich CRISPR-„Bibliotheken“ erstellen lassen – Werkzeuge, mit denen Tausende verwandter Gene gleichzeitig angesteuert und bearbeitet werden können .

Das Team erzeugte beeindruckende 15.000 einzigartige CRISPR-Einheiten und nutzte sie, um Gene in mehr als 1.300 Tomatenpflanzen zu bearbeiten. Ziel war es zu beobachten, wie sich die genetischen Veränderungen auf bestimmte Pflanzenmerkmale wie Süße, Form und Krankheitsresistenz auswirkten .

Die Ergebnisse dieser bahnbrechenden Forschung, die in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurden, zeigten bemerkenswerte Erfolge. Einige der veränderten Pflanzen produzierten Früchte mit deutlich höherem oder niedrigerem Zuckergehalt als üblich, je nach Zielsetzung der Bearbeitung . Das Experiment bestätigte zudem, dass sich mit der neuen Methode Geschmack, Form, Größe und Krankheitsresistenz von Tomaten erfolgreich verändern lassen.

Die Forscher arbeiteten bereits daran, diese innovative Methode auf andere wichtige Nutzpflanzen, darunter Reis, anzuwenden. Sie erwarten, dass dieser neue Ansatz wesentlich zur Entwicklung besserer und widerstandsfähigerer Pflanzensorten beitragen wird, die den Herausforderungen des Klimawandels und der steigenden globalen Nahrungsmittelnachfrage gerecht werden können .

Diese wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen China und Israel stellt einen entscheidenden Fortschritt für die Gentechnik in der Landwirtschaft dar und eröffnet neue Wege zur Verbesserung der Nahrungsmittelproduktion und der landwirtschaftlichen Nachhaltigkeit auf globaler Ebene.

Titelbild erstellt mit Unterstützung von Gemini