Ground Cherry: CRISPR Digunakan untuk Membuat Buah Baru, Enak, Dimodifikasi secara Genetik

Sebelum jagung adalah jagung, itu adalah rumput kurus yang hanya menghasilkan satu baris kernel di setiap tangkai. Pemuliaan berabad-abad yang panjang mengubahnya menjadi tanaman yang tumbuh cepat dengan telinga besar, manis, padat. Faktanya, sebagian besar hasil bumi yang kita kenal sekarang membutuhkan ratusan generasi untuk menjadi seperti sekarang ini. Tetapi sekarang para ilmuwan, yang dipersenjatai dengan teknologi pengeditan gen CRISPR-Cas9 yang kuat, sedang memangkas proses domestikasi menjadi hanya beberapa tahun. Eksperimen pertama mereka adalah ceri tanah - buah yang dulunya liar, kini lezat yang memiliki segalanya untuk menjadi stroberi berikutnya.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan Senin di jurnal Tumbuhan Alam, tim peneliti menjelaskan bagaimana mereka menggunakan CRISPR untuk membuat ceri tanah (Physalis pruinosa) lebih cocok untuk pertanian. Buah manis beraroma tropis, seukuran buah ceri dan terletak di dalam sekam tipis pelindung, dikenal sebagai "tanaman yatim" - yang memiliki beberapa karakteristik yang diinginkan tetapi tidak cukup untuk membuat petani ingin menanamnya. Di alam liar, ceri tanah adalah, yah, liar - ceri itu tumbuh di mana-mana dan memiliki buah-buahan kecil dan jarang yang jatuh dari pokok anggur ketika sudah matang.

Tetapi dengan menggunakan CRISPR untuk mengedit elemen yang tidak menarik, para ilmuwan berpikir akhirnya dapat ditemukan di bagian produksi supermarket.

"Dengan beberapa perbaikan, mungkin itu bisa menjadi tanaman buah khusus di Amerika Serikat dan memberi petani tanaman buah lain untuk tumbuh yang bukan pohon," Joyce Van Eck, Ph.D., pakar bioteknologi tanaman di Boyce Thompson Institute dan salah satu penulis makalah, mengatakan Terbalik.

Di masa lalu, laboratorium Van Eck telah mempelajari cara menggunakan pengeditan gen untuk mengubah produktivitas, ukuran buah, dan kualitas lainnya dalam tomat. Untuk percobaan baru mereka, tim memilih ceri tanah karena, sebagai bagian dari keluarga Solanaceae, mereka terkait dengan tomat (serta kentang, tembakau, terong, dan paprika) - sehingga DNA mereka relatif dipetakan dengan baik dan baik dimengerti. Van Eck bertanya-tanya apakah pekerjaan timnya sebelumnya dapat digunakan untuk mempercepat domestikasi ceri tanah.

Dengan rekan-rekannya di Cornell University dan Cold Spring Harbor Laboratory, Van Eck dan timnya telah menemukan bahwa itu memang mungkin. Dengan mengedit gen yang terkait dengan pertumbuhan tak tentu dan membuat tunas tanaman berhenti tumbuh begitu mereka menghasilkan bunga, mereka telah berhasil mengubah cara ceri tanah tumbuh untuk membuat tanaman merambat kurang rambling dan liar.

“Kami telah mengambil sesuatu yang sangat liar dan tidak terkendali dan agak menjinakkannya, membuatnya lebih kompak, kebiasaan pertumbuhan yang lebih mudah untuk ditangani,” kata Van Eck.

Ini adalah sifat yang sangat penting bagi petani, yang memanfaatkan ruang secara efisien sangat penting. "Kami juga mendapatkan lebih banyak bunga dan lebih banyak buah, jadi kami meningkatkan hasil dalam beberapa hal," Mereka juga membuat buah-buahan terasa lebih besar. Di masa depan, mereka ingin menargetkan gen yang terkait dengan kandungan gula untuk membuat buah lebih manis, sesuatu yang telah dilakukan dalam pengeditan gen tomat.

Van Eck tidak mengantisipasi bahwa kami akan membeli segelas ceri tanah di toko kelontong dalam lima tahun ke depan, tetapi ia optimis itu akan terjadi pada akhirnya. Begitu mereka mengeluarkan ceri tanah hasil modifikasi dari lab, mereka harus membawanya ke tangan petani, yang umpan baliknya tentang pengalaman aktual menanam buah-buahan akan memutuskan sifat mana yang perlu diperbaiki selanjutnya. Berikutnya dalam daftar, kata Van Eck, adalah kebiasaan tanaman menjatuhkan buah matang di tanah, yang menciptakan tantangan panen dan bahaya keamanan pangan. Mengingat keberhasilan mereka dalam membentuk karakteristik buah lainnya, sulit untuk membayangkan ini akan menjadi masalah.

Ironisnya, hal yang mungkin menjadi penghalang terbesar untuk memasukkan ceri ke dalam keranjang belanjaan Anda mungkin adalah alat genetik yang memungkinkan penelitian ini. Karena CRISPR dipatenkan oleh Broad Institute, setiap produk yang dibuat dengan menggunakan itu tidak dapat dijual kecuali para ilmuwan di baliknya membayar ratusan ribu dolar untuk hak menggunakannya.

“Sebagai peneliti, kita mendapat manfaat dari kenyataan bahwa kita tidak perlu membayar di muka untuk menggunakan teknologi ini, yang luar biasa, ini adalah alat yang sangat kuat, tetapi begitu kita mulai berbicara komersialisasi, biaya lisensi hanya membuat saya terpuruk. kursi, "kata Van Eck.

Dia dan rekan-rekannya tidak gentar, karena mereka dapat membentuk perusahaan mereka sendiri atau bermitra dengan perusahaan yang sudah ada untuk membantu membawa tanaman modifikasi lainnya dan ceri tanah yang baru dirubah ke pasar - mungkin dengan nama yang lebih menarik juga.