Биотехнологи Евразийского национального университета впервые в Казахстане используют технологию геномного редактирования CRISPR/Cas13 для защиты растений от вирусов. Инновационное решение ученых вуза позволило повысить иммунитет сельскохозяйственных культур, их устойчивость к болезням и стрессам.
Биотехнологи ЕНУ формируют способность растений противостоять вирусам с помощью технологии геномного редактирования. Они применяют систему CRISPR/Cas13 и повышают ее активность с помощью белка. Инновационное решение ученых вуза решает проблему доставки экзогенных нуклеиновых кислот в живой организм.
CRISPR/Cas – это технология редактирования генов, которую применяют и к растениям во всем мире. Мы впервые в Казахстане используем CRISPR/Cas13 систему, которая направлена не на ДНК, а на РНК последовательности на семейство томбусвирусов. Все вирусы, которые заражают живые организмы, в основном, на 95% состоят из РНК генома. Мы не используем CRISPR/Cas 9 или 12, которые нацелены на ДНК, потому что вирусы быстро эволюционируют и научились противостоять этим системам
— пояснила постдокторант ЕНУ Нургуль Иксат.
Ученые планируют провести исследования на другие семейства вирусов, а также получить растения с длительным эффектом устойчивости к вирусам. Методика может быть применена в области вирусологии растений, биологии, биотехнологии растений. Ее можно использовать на все виды пасленовых — томаты, баклажаны и другие.
Как объясняет ученый, у каждого организма есть защитный механизм и при попадании чужеродных нуклеиновых кислот клеточный иммунитет всегда старается подавить их распространение. Эта проблема решается с помощью P19 белка, и в результате повышается не только эффективность CRISPR системы, но и появляется возможность получить семена, устойчивые к вирусу.
Мы сможем вывести семена, обладающие устойчивостью к вирусным заболеваниям. Также на основе данной методики в полевых условиях есть возможность за полчаса провести тест на определение болезни растений. Когда к нам в страну привозят разные семена, они проверяются дорогостоящими методами, такими, как NGS. Экспресс-тесты помогут проверить это быстрее и решить — ввозить семенной материал в страну или нет. Если мы получим у себя в стране новые семена с устойчивостью к вирусным заболеваниям, появится возможность сократить внешние поставки семенного материала
— отмечает Нургуль Иксат.
Ученые занимаются научными разработками в этом направлении с 2021 года. Исследовательские работы проводятся на базе лаборатории биотехнологий имени Рустема Омарова при ЕНУ.