Ντομάτες CRISPR: Γλυκές και μεγάλες

Οι σημερινές ντομάτες μαζικής παραγωγής συχνά αυξάνονται σε αναλογίες μεγέθους φοίνικα, αλλά οι φυσικοί πρόγονοί τους ήταν πολύ μικρότεροι καρποί. Ήταν επίσης πιο γλυκά και πιο γευστικά λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητάς τους σε νερό σε σύγκριση με τα κόκκινα φρούτα που βρίσκονται στα παντοπωλεία – αλλά οι πρόσφατες γενετικές ανακαλύψεις έχουν ξεκλειδώσει τον δρόμο για την επίτευξη των καλύτερων και των δύο κόσμων. Χρησιμοποιώντας τεχνικές επεξεργασίας CRISPR, οι ερευνητές δημιούργησαν νέες «μεταλλαγμένες» ντομάτες που είναι τόσο μεγάλες όσο οι σύγχρονες ποικιλίες διατηρώντας παράλληλα μια πιο γλυκιά, πιο ευχάριστη γεύση. Και το μόνο που χρειάστηκε ήταν η απενεργοποίηση δύο γονιδίων.

Μια ομάδα με επικεφαλής τους γενετιστές στην Κινεζική Ακαδημία Γεωργικών Επιστημών στο Πεκίνο χρησιμοποίησε την τεχνική CRISPR-Cas9 για να εντοπίσει το ζεύγος γονιδίων που ελέγχουν τις ποσότητες σακχάρου στο είδος της ντομάτας. Solanum lycopersicum— την ασβεστιοεξαρτώμενη πρωτεΐνη, κινάση 27 (SlCDPK27 ή SlCPK27) και το παράλογό της, SlCDPK26. Αυτά, σύμφωνα με τους ερευνητές, λειτουργούν ως «φρένα ζάχαρης» της ντομάτας υποβαθμίζοντας τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή σακχαρόζης. Απενεργοποιώντας απλώς τα δύο γονίδια, η νέα ποικιλία μεγάλωσε φρούτα με 30 τοις εκατό περισσότερη γλυκόζη και φρουκτόζη από τις κοινές ντομάτες μαζικής παραγωγής. Επιπλέον, κάτι τέτοιο δεν οδήγησε σε μετρήσιμη αλλαγή στο μέγεθος ή στη συνολική ποσότητα των καρπών.

«Αν και υπάρχουν λιγότεροι, ελαφρύτεροι σπόροι στα μεταλλαγμένα, παρουσιάζουν φυσιολογική βλάστηση», έγραψε η ομάδα στη μελέτη της που δημοσιεύθηκε στις 13 Νοεμβρίου στο Φύση. «Μαζί, αυτά τα ευρήματα παρέχουν μια εικόνα για τους ρυθμιστικούς μηχανισμούς που ελέγχουν τη συσσώρευση σακχάρου στα φρούτα [tomatoes] και προσφέρουν ευκαιρίες για αύξηση της περιεκτικότητας σε σάκχαρα σε ποικιλίες με μεγάλους καρπούς χωρίς να θυσιάζεται το μέγεθος και η απόδοση».

Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης Jinzhe Zhang, οι νέες μεταλλαγμένες ντομάτες είναι μια αξιοσημείωτη βελτίωση σε σχέση με αυτές που βρίσκονται στα σούπερ μάρκετ.

“[They] γεύση σαν νερό. Είναι χωρίς γεύση», παραπονέθηκε ο Zhang για τις σημερινές επιλογές σε ένα συνοδευτικό προφίλ.
Αλλά δεν είναι μόνο η βελτίωση της γεύσης που είναι σημαντική. Φύση σημειώνει ότι κατ’ εκτίμηση 205 εκατομμύρια τόνοι ντομάτας παράγονται παγκοσμίως κάθε χρόνο, οι περισσότερες από τις οποίες είναι έως και 100 φορές μεγαλύτερες από τους άγριους προγόνους τους. Όλο αυτό το επιπλέον νερό απαιτεί αφαίρεση για προϊόντα όπως ο πελτέ ντομάτας, ωστόσο, με αποτέλεσμα επιπλέον ενεργειακό, οικονομικό και κόστος χρόνου. Οι πιο γλυκές ντομάτες μπορεί μια μέρα να προσφέρουν πιο αποτελεσματικές επιλογές παραγωγής στους κατασκευαστές. Και επειδή τα δύο απομονωμένα γονίδια βρίσκονται σε πολλά άλλα είδη φυτών, παρόμοια γενετική επεξεργασία μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση άλλων βασικών γεωργικών προϊόντων στο μέλλον.