В Биологическом центре Чешской академии наук ученые впервые в истории смогли отредактировать геном хмеля с помощью технологии CRISPR/Cas9, которая в дальнейшем станет еще одним способом выведения новых сортов.
По мнению ученых, традиционные методы скрещивания затрачивают много времени, после которого не всегда бывает достигнут требуемый результат.
Те способы выведения, которые используются сейчас, были открыты еще в XX веке и представляли собой искусственный мутагенез, при котором на геном воздействовали излучением и химическими веществами.
Искусственные мутации позволили создать более 3 тысяч зарегистрированных с 1930 года сортов растений, которые были получены путем искусственных мутаций. Например, в Чехии рентгеновское излучение позволило вывести солодовенный ячмень Diamant и хмель Bor. Тем не менее, Такой метод неуправляем и с его помощью мутации происходят в случайных генах, из-за чего возникает необходимость отбирать организмы с полезными мутациями.
Новая технология позволяет точечно редактировать геном — изменять последовательности генов и благодаря этому получать организмы с новыми характеристиками. Метод открыли француженка Эммануэль Шарпантье и американка Дженнифер Дудна. В 2020 году они были награждены Нобелевской премией по химии.
Технология уже проверена на многих растениях и их список продолжает пополняться. На хмеле технологию «генетических ножниц» испробовали впервые. Ученые отметили, что основной сложностью стало его вегетативное размножение.
Изначально объектом исследования был ген, кодирующий фермент, отвечающий за окраску листьев. При его изменении листья стали совершенно белыми или мозаичными, а успех метода подтвердили молекулярным анализом.
В планах ученых заняться генами, которые отвечают за образование горьких кислот хмеля. Они играют важную роль не только в пивоварении, но и в фармацевтике.
Несмотря на то, что технология CRISPR-Cas9 не требует внесения сторонних генов, она все равно попадает под действующий в Евросоюзе запрет на коммерческое использование генетически модифицированных организмов.
Ранее, в 2019 году специалисты Биологического центра Чешской академии наук присоединились европейским ученым, призывающим Европейский парламент и Еврокомиссию снять запрет на использование этой технологии.