CRISPR genom düzenleme araçları, birlikte karmaşık bir genomdaki belirli bir diziyi bulabilen, bağlayabilen ve kesebilen küçük bir RNA ve tek bir proteinden oluşur. Artık CRISPR düzenleme araçlarının, sıra eklemeler, silmeler ve belirli temel değişiklikler de dahil olmak üzere hedeflerini farklı şekillerde değiştirebilen birçok sürümü var. CRISPR tabanlı tedaviler klinik deneylerle ilerledikçe, genom düzenleme araçları da küresel tarım için önemli olan mahsul bitkilerinde önemli ilerleme sağlıyor. Bitki yetiştiricileri tarafından tat, raf ömrü, verim veya hastalık direnci gibi önemli özelliklerin altında yatan genlerde spesifik genetik varyasyonu tam olarak tanıtmak ve böylece mahsul gelişimini hızlandırmak için kullanılırlar. Pairwise, daha iyi meyve ve sebzelerle daha sağlıklı bir dünya inşa etme misyonumuzu yerine getirmek için benzersiz genom düzenleme fırsatından yararlanıyor. ABD'deki marketlerin ürün reyonuna uygun, sağlıklı ve yenilikçi yeni ürünler getirmek için taze mahsullerin genetiğini iyileştiriyoruz. Tüketiciler için önemli olan özellikleri sunmak için CRISPR kullanıyoruz. İlk ürünümüz, lahana ve ıspanağa daha lezzetli bir alternatif olacak, harika lezzete sahip, besleyici yoğun bir salata olacak.
Bu salataların baş tacı olacak yaprakları yapmak için işe süper sağlıklı hardal yeşillikleri ile başladık (B.juncea). Taze yenen hardallar, yaprak hücreleri çiğnendiğinde tatsız bir bileşik olan sinigrin'in bir hardal yağı olan alil izotiyosiyanata dönüşmesi nedeniyle çok güçlü bir keskin tada sahiptir. Bu hidroliz reaksiyonunu katalize eden enzim mirosinazdır. Alil izotiyosiyanat oluşumunu önlemek için mirosinaz enzimini hardal genomunda onu kodlayan genleri kapatmak için genom düzenlemeyi kullanarak ortadan kaldırdık. B.juncea bir allotetraploiddir, yani her bir kromozomun dört versiyonuna sahiptir ve bu nedenle genlerinin çoğu birden fazla kopyada bulunur. Sonuç olarak, mirosinaz genlerinin (ve bir sözde genin) ifade edilmiş 17 kopyası vardır ve bunların hepsini aynı anda kapatmak için çok verimli bir düzenleme aracı gerekir. Bunu başarmak için, dikot bitkilerinde güçlü performans için optimize edilmiş bir gen kasetinden ifade edilen bir Cas12a nükleaz kullandık. Cas12a proteini ile birlikte, her biri bir veya daha fazla mirosinaz genindeki bir diziyi hedefleyen yedi farklı kılavuz RNA ifade ettik. CRISPR ifade eden genleri hardal fidelerine iletmek için kullandık Agrobacterium tumefaciens 1980'lerden beri genleri bitki hücrelerine iletmek için kullanılmıştır. Daha sonra, Cas12a'yı eksprese eden genleri alan tek hücrelerden bütün bitkileri yeniden ürettik. A. tumefaciens ve bu bitkilerin mirosinaz aktivitesinden yoksun olduğunun bir göstergesi olarak bazılarının keskin olmayan yaprakları olduğunu belirledi. Ayrıca, her bitkinin yapraklarındaki mirosinazın aktivitesini kantitatif olarak karşılaştırmak için sinigrinin alil izotiyosiyanata hidrolizinin bir yan ürünü olan glikoz salınımını ölçmek için bir biyokimyasal analiz geliştirdik. Bu tahlil lezzet testini doğruladı.
Mayotik kalıtımın bir özelliği, birbirinden fiziksel olarak uzak olan genlerin bağımsız sıralamasıdır (yani, kromozom ayrışması) ve bitki yetiştiricileri, her nesilden yeniden karıştırılan özelliklerin en iyi kombinasyonlarını seçmek için bu olguyu binlerce yıldır kullanmışlardır. Düzenlenmiş, işlevsel olmayan mirosinaz genlerini miras alan ancak CRISPR genlerini taşımayan ikinci nesil bitkileri seçmek için bu stratejiyi kullandık. A. tumefaciens ve bu tesisler ürün gruplarımızın temelini oluşturdu.
Doğru genetik kombinasyona sahip bitkileri belirledikten sonra, lezzet, görünüm, raf ömrü ve birden fazla nesil boyunca verim performansını sistematik olarak test etmek için 3 yıl harcadık. Devam eden çalışmalar, salata karışımları ve kitlerinin tadı ve görünümünü iyileştirmek için yaprak türleri ve oranlarını optimize edecektir.
Daha iyi salatalar, yerel marketlerin taze ürün reyonlarına gelecek birçok yeniliğin ilki olacak. Tüketici tercihini ele alan Pairwise'ın diğer örnekleri arasında, böğürtlenin çekirdeklerinin çıkarılması ve çekirdeklerin gen düzenleme yoluyla çıkarılmasıyla tatlı kirazların daha uygun atıştırmalıklar haline getirilmesi yer alır. CRISPR düzenleme araçlarının daha lezzetli, daha sağlıklı ve tüketici için daha uygun ürünlerin geliştirilmesinde etkili olacağını tahmin ediyoruz.
ANA UNSURLAR:
ABD'li yetişkinlerin %10'undan azı önerilen günlük meyve ve sebze miktarını tüketiyor.
Günlük olarak meyve ve sebzeler açısından zengin bir diyet yemek, kalp hastalığı, tip 2 diyabet, bazı kanserler ve obezite riskini azaltmaya yardımcı olabilir.
Yeni gıda ürünlerinin sadece %3'ü meyve ve sebzelerden oluşuyor, yani ürünler daha az sağlıklı gıdaların diğer kategorilerindeki yeniliklere ayak uyduramıyor.
Tüketici tercihleri ve besin değeri her zaman uyumlu değildir. Örneğin, tüketicilerin 1/3'ünden fazlası, böğürtlenin yüksek besin değerine sahip olmasına rağmen çekirdekleri nedeniyle böğürtlen tüketmediğini söylüyor.
Genom düzenleme araçları, daha lezzetli meyvelerden daha yüksek verimli mısıra kadar çeşitli ilerlemelerle, gıda ve tarım genelinde mahsul iyileştirmelerine olanak sağlıyor.
Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı'na (USDA) göre, 100 g veya yaklaşık bir porsiyon taze hardal yaprağı (Brassica juncea), günlük %215 K vitamini değeri, %78 günlük C vitamini değeri, %17 günlük A vitamini değeri ve %11 günlük lif değeri dahil olmak üzere anlamlı miktarlarda önemli besin sağlayabilir. Binlerce yıldır yetiştirilmesine ve yapraklı yeşilliklerin en besleyici yoğunlarından biri olmasına rağmen, allil izotiyosiyanatın keskinliği nedeniyle hardallar büyük miktarlarda taze yenmez.
İlk ürünümüzü hardal yeşili yapraklarından, sinigrinin yabanturpu, wasabi ve hardalda keskin tattan sorumlu bir yağ olan alil izotiyosiyanata dönüşümünü katalize eden mirosinaz enzimini çıkararak yaptık.
Hardal yapraklarından mirosinazı ortadan kaldırmanın en iyi yolu, CRISPR-Cas12a aracını kullanarak bu enzimi kodlayan genleri kapatmaktı. Hardal genomunda 17 mirosinaz geni vardır, dolayısıyla hepsini tek bir bitkide aynı anda kapatmak çok verimli bir düzenleyici gerektiriyordu.
Keskin olmayan yapraklarla yapılan tüketici testimiz %90'ı gösteriyor (n = 791) tüketicilerin bu ürünleri piyasaya sürüldüklerinde büyük olasılıkla veya bir şekilde satın alma olasılığı var ve tüketicilerin %97'si bu ürünleri çok sağlıklı veya biraz sağlıklı olarak algılıyor.
Bilinçli olarak adlandırılacak bu ürünü bekliyoruz.TM Greens, 250 yılına kadar Amerikalılara 2027 milyondan fazla porsiyon sebze sağlayacak.
- Akıllı para. Avrupa'nın En İyi Bitcoin ve Kripto Borsası.Buraya Tıkla
- Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(22)00249-9?rss=yes
