حققت دراسة جديدة أجرتها جامعة كرانفيلد نتائج مهمة، حيث يمكن لفاكهة العليق الأحمر الصيفية المعروفة أن تُحفظ لمدة أطول في الثلاجة، مع تحقيق إنتاج أكثر استدامة وتقليل هدر الطعام. نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Frontiers in Genome Editing تحت عنوان "DNA-free CRISPR genome editing in raspberry (Rubus idaeus) protoplasts via RNP-mediated transfection".

تناولت الدراسة بالتفصيل طريقة جديدة تتضمن عزل خلايا منفردة (بروتوبلاست) من أنسجة أوراق نباتات العليق الأحمر الصغيرة المزروعة في زراعة أنسجة معقمة، ثم استخدام تقنية CRISPR-Cas9 لتحرير الجينات في البروتوبلاست. تُعد تقنية CRISPR-Cas9 تقنية بيولوجية ثورية تتيح استهداف أي منطقة في الجينوم وإدخال تغييرات في الحمض النووي. أثبتت هذه الدراسة لأول مرة، في ورقة بحثية تمت مراجعتها من قِبل النظراء، تطبيق تقنية التحرير الجيني CRISPR على العليق الأحمر (Rubus idaeus).

بعد التحقق من صحة التحرير الجيني الخالي من الحمض النووي في العليق الأحمر، يمكن تطوير أصناف عليق أحمر جديدة ذات خصائص محسنة بشكل أسرع وأكثر كفاءة ودقة. هذا يعني أن العليق الأحمر على أرفف السوبرماركت في المستقبل قد يكون أكثر لذة واستدامة. على سبيل المثال، أحد الجينات التي تم تحريرها في الدراسة، NPR1، عند تحريره في الطماطم، زاد من مقاومة مرض العفن الرمادي، ويمكن أن يُستخدم في المستقبل لتطوير أصناف عليق أحمر ذات مدة صلاحية أطول، مما يقلل من هدر الطعام ويعزز الاستدامة. علاوة على ذلك، يمكن لهذه التقنيات أن تجعل ثمار العليق الأحمر أكثر حلاوة وأكبر حجمًا وخالية من البذور، وتزيد من إنتاجية المحاصيل، وتعزز قدرتها على تحمل موجات الحرارة الناتجة عن تغير المناخ.

يتميز التحرير الجيني بميزة كبيرة في تسريع تحسين الأصناف. يمكن تطوير أصناف عليق أحمر محسنة بدقة في غضون حوالي 12 شهرًا للتكاثر واختبارات المزارع. بينما تعتمد تربية النباتات التقليدية على التلقيح الخلطي وإعادة تركيب الجينات بشكل عشوائي، ثم تتطلب عشر سنوات أو أكثر من الفرز الميداني قبل بدء التقييم للسوق.

التحدي الأخير الذي تواجهه الدراسة هو إيجاد طريقة لتجديد نباتات عليق أحمر كاملة من البروتوبلاست الخلوي المحرر جينيًا. على الرغم من أن هذا ممكن في العديد من المحاصيل، إلا أنه قد يكون صعبًا في بعض المحاصيل مثل العليق الأحمر. ومع ذلك، بمجرد تحقيق التجديد بنجاح، يمكن إنتاج نباتات عليق أحمر محررة جينيًا باستمرار تتمتع بخصائص مفيدة (مثل مقاومة أكبر للعفن).

من الجدير بالذكر أن التحرير الجيني الخالي من الحمض النووي لا يؤدي إلى إنتاج كائنات معدلة وراثيًا. التغييرات في الحمض النووي في هذه الدراسة لا يمكن تمييزها على المستوى الجيني عن الطفرات الطبيعية أو التغييرات الناتجة عن تربية النباتات التقليدية، لأنه لم يتم إدخال حمض نووي غير أصلي (أي غير تابع للعليق الأحمر) في جينوم العليق الأحمر. يتم إدخال CRISPR في شكل بروتين Cas9 وRNA مرشد إلى بروتوبلاست العليق الأحمر لتحرير الحمض النووي، لكنه لا يُدمج فعليًا في جينوم العليق الأحمر. هذا أمر بالغ الأهمية للامتثال لقانون التكنولوجيا الوراثية (التربية الدقيقة) الجديد في المملكة المتحدة لعام 2023، والذي يسمح فقط بإجراء تغييرات غير معدلة وراثيًا على الحمض النووي لأنواع المحاصيل المنتجة والمستهلكة في المملكة المتحدة.