Mengapa pengeditan genom menawarkan cara yang ditargetkan untuk membiakkan tanaman yang lebih baik

The Great Gildersleeve: Leroy's Paper Route / Marjorie's Girlfriend Visits / Hiccups (Juni 2019).

Anonim

Ketahanan yang lebih besar terhadap hama, kurang sensitif terhadap kekeringan, hasil panen yang lebih tinggi - ini hanya sebagian kecil dari persyaratan yang harus dipenuhi oleh tanaman di masa depan. Umat ​​manusia membutuhkan tanaman baru yang dapat bertahan dari perubahan yang timbul akibat pemanasan global dan dapat memenuhi permintaan makanan yang terus meningkat. Dengan bantuan metode baru yang disebut penyuntingan genom, para ilmuwan berusaha mengembangkan varietas tanaman baru dengan lebih efisien daripada sebelumnya. Jika tidak ada gen asing yang dimasukkan ke dalam tanaman ini mereka tidak dapat dibedakan dari tanaman yang telah dibiakkan menggunakan metode tradisional. Untuk alasan ini, Detlef Weigel dari Institut Max Planck yang berbasis di Tübingen untuk Biologi Perkembangan, bersama dengan rekan-rekan dari Amerika Serikat dan China, meminta varietas tanaman genom yang disunting semacam ini untuk tidak diklasifikasikan sebagai tanaman rekayasa genetika.

Tuan Weigel, bagaimana varietas baru dibiakkan dari hasil panen hari ini?

Detlef Weigel: Penting untuk disadari bahwa pemuliaan tradisional juga bertujuan mengubah DNA tanaman. Misalnya, jika Anda ingin mendapatkan tanaman baru yang dapat bertahan dari kekeringan dan menghasilkan hasil tinggi, Anda dapat menyeberangi varietas yang ada yang tahan terhadap kekeringan atau menghasilkan hasil yang sangat tinggi. Gen-gen untuk sifat-sifat ini baru dicampur dalam DNA keturunan dan beberapa tanaman menerima gen untuk kedua sifat tersebut. Zat kimia atau radiasi juga dapat digunakan untuk menghasilkan mutasi di suatu tempat di kode genetik. Tanaman dengan sifat baru juga dapat muncul dengan cara ini. Namun, sangat memakan waktu dan rumit untuk mencari tanaman dengan sifat yang diinginkan dari ribuan mutan.

Apa perbedaan antara tanaman yang diedit genome dan yang dimodifikasi secara genetika?

Dengan rekayasa genetika tradisional, gen sering dimasukkan ke dalam DNA tanaman yang tidak muncul secara alami di dalam spesies, misalnya gen untuk ketahanan terhadap herbisida. Proses yang berbeda ada untuk ini: misalnya, gen dapat 'ditembak' ke dalam sel tumbuhan menggunakan semacam 'gen gun'. Dengan pengeditan genom, kami memotong DNA dengan protein di lokasi yang telah ditentukan. Metode pengeditan genom yang dikenal sebagai CRISPR / Cas9 telah menjadi metode yang paling umum. Kami kemudian dapat memodifikasi DNA pada antarmuka atau menyisipkan bagian baru. Jadi pengeditan genom harus dilihat sebagai varian dari pemuliaan mutasi, dengan perbedaan bahwa generasi mutasi tertentu ditargetkan.

Keuntungan utama di sini adalah bahwa modifikasi ini dapat diperoleh dengan cara yang sama seperti yang dibuat dalam percobaan pemuliaan dan penyilangan tradisional. Sebagai contoh, masing-masing huruf kode genetik dapat dipertukarkan. Ini sesuai dengan modifikasi yang juga dapat muncul melalui mutasi alami. Bagian pendek DNA juga dapat disisipkan dan, dengan cara ini, gen dari suatu spesies dapat digantikan dengan gen dari varietas lain atau dari spesies yang terkait erat - sesuatu yang juga dilakukan pada perkawinan silang tradisional.

Kritik tentang tanaman yang dimodifikasi secara genetik dibangkitkan oleh "gen asing" yang disebutkan di atas pada khususnya. Apakah tanaman yang disunting genome juga mengandung DNA asing?

Informasi genetik untuk memotong protein biasanya dimasukkan ke dalam DNA tanaman sehingga dapat dibentuk di sel tumbuhan. Gen ini tidak muncul secara alami pada tumbuhan dan oleh karena itu merupakan DNA asing. Mengikuti modifikasi yang sukses dari genom, bagaimanapun, itu dapat sepenuhnya dihapus. Dengan menggunakan metode analisis yang tersedia saat ini, adalah mungkin untuk memastikan bahwa tanaman yang disunting genom tidak lagi mengandung DNA asing. Genom editing juga dapat digunakan untuk memasukkan gen asing sepenuhnya ke dalam genom - seperti halnya dalam rekayasa genetika tradisional. Namun, penyuntingan genom semacam ini harus tunduk pada peraturan yang berbeda dari jenis yang digunakan untuk membuat modifikasi kecil.

Apakah mungkin untuk membedakan sama sekali antara tanaman yang diedit secara genome dan yang secara tradisional dibesarkan?

Jika tidak ada gen asing yang disisipkan, maka, tidak, itu tidak mungkin. Tanaman yang telah dimodifikasi menggunakan penyuntingan genom tidak berbeda dari tanaman yang genomenya diubah melalui pembiakan. Pada akhir proses, tidak ada yang mengindikasikan bagaimana varietas baru muncul.

Jadi tanaman yang disunting genome seharusnya tidak diperlakukan seperti tanaman rekayasa genetika jika mereka tidak mengandung DNA asing?

Persis! Inilah sebabnya mengapa kami meminta mereka diklasifikasikan sebagai tanaman yang dibesarkan secara tradisional. Dalam pandangan kami, bagaimana varietas tanaman muncul tidak ada bedanya; produk akhir saja yang penting. Dalam pandangan saya, itu tidak masuk akal untuk mengklasifikasikan tanaman sebagai berbeda jika tidak mungkin untuk mengatakan bagaimana mereka terbentuk.

Apakah ini mungkin dari sudut pandang hukum atau akankah itu membutuhkan perubahan dalam hukum?

The German Genetic Engineering Act menyatakan bahwa keturunan tanaman yang dimodifikasi secara genetis juga harus diklasifikasikan sebagai rekayasa genetika. Jadi fakta bahwa genom tanaman yang diedit secara temporer mengandung gen untuk memotong protein akan membuat mereka dan keturunan mereka tanaman rekayasa genetika selamanya - terlepas dari fakta bahwa gen asing itu dihapus tanpa jejak. Ini tentu bukan niat legislator karena rekayasa genom belum ada ketika UU Rekayasa Genetik disahkan. Jadi kami menyarankan bahwa UU Rekayasa Genetika seharusnya tidak diterapkan pada tanaman yang diedit genom.

menu
menu