Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали технологию, которая позволяет с высокой точностью встраивать крупные участки ДНК в геном растений. Этот метод решает одну из ключевых проблем современной растительной биотехнологии, открывая возможность добавлять целые генные последовательности в заранее определённые участки генома.
Новая технология может ускорить выведение сельскохозяйственных культур с комплексными признаками, такими как устойчивость к засухе, жаре и болезням, а также более эффективный рост в стрессовых условиях. Кроме того, она открывает перспективы для биопроизводства, где генетически спроектированные растения можно будет использовать как масштабируемые платформы для синтеза терапевтических препаратов и других ценных химических соединений.
Существующие инструменты генного редактирования, например CRISPR, эффективны для внесения небольших изменений в ДНК, однако точное встраивание крупных генов оставалось сложной задачей. Исследователи из KAUST для этого применили ретротранспозоны R2 – мобильные генетические элементы. Они использовали их естественную способность интегрировать генетический материал, чтобы надёжно размещать длинные последовательности ДНК без непреднамеренных нарушений в геноме.
Эффективность системы подтвердили в экспериментах на табаке и рисе, что доказывает её применимость к различным видам растений. Технология пока находится на стадии исследования, но, по словам авторов, она уже расширяет набор инструментов для учёных, которые занимаются генной инженерией. Улучшенный контроль над встраиванием генов делает конструирование сложных признаков у растений более практичным и масштабируемым.