طوّر باحثون في جامعة «كونيتيكت» الأميركية طريقة لتعديل الكائنات الحية وراثياً من دون ترك أي جينات أجنبية وراءها، وفقاً لدراسة نُشرت في مجلة «هورتيكالتشر ريسيرش».
ويمكن استخدام هذه الطريقة لجعل النباتات أكثر مقاومة للأمراض، وهو الأمر الذي يمكن أن يعالج قضيتين.
بداية، لا يريد العديد من الناس الكائنات المعدلة وراثياً، المعروفة أيضاً باسم «جي إم أو»، في طعامهم بسبب التأثيرات الصحية المحتملة طويلة الأمد. وحظرت عشرات الدول استخدام الكائنات المعدلة وراثياً في الغذاء، بينما وضعت دول أخرى قيوداً صارمة عليها. وإذا تم تحرير جينومات النباتات من دون ترك جينات أجنبية وراءها، فلن يُعتبر المحصول كائناً معدلاً وراثياً.
والأهم من ذلك، يمكن أن تجعل هذه الطريقة النباتات ليس فقط مقاومة للأمراض، بل أيضاً للجفاف والحرارة. ومع استمرار احترار الكوكب، تهدد الأحداث الجوية القاسية مثل حالات الجفاف وموجات الحر إمدادات الغذاء العالمية.
ويواجه مئات الملايين من الناس عبر الكوكب جوعاً مزمناً، ويمكن أن تقطع هذه الطريقة شوطاً طويلاً في حماية إمدادات الغذاء.
وعلى رأس ذلك، تؤثر عائدات المحاصيل المنخفضة بسبب هذه القضايا على دخل المزارعين. ويمكن أن تغير التقدمات التي أحرزها يي لي، أستاذ تكنولوجيا تربية نباتات البستنة في كلية الزراعة والصحة والموارد الطبيعية بجامعة «كونيتيكت»، كل ذلك.
وحرر العلماء جينومات النباتات لسنوات باستخدام تقنية تحرير الجينات «كريسبر» في محاولة لتطوير نباتات ذات سمات أكثر استحساناً، لكن ذلك يترك عموماً جينات أجنبية وراءه. وهناك طرق موجودة لا تترك الجينات وراءها، لكنها عادة ما تستغرق وقتاً طويلاً أو صعبة تقنياً.
وطور فريق لي للمرة الأولى طريقة تحرير جينوم خالية من الجينات المحولة في العام 2018 وحسّنها باستخدام كاناميسين.
ويمكن أن تساعد هذه المادة الكيميائية في تحديد الخلايا التي تحتوي موقتاً على جينات متعلقة بـ«كريسبر» في خلايا النبات المصابة ببكتيريا «أغروباكتيريوم»، والتي يمكنها نقل جزء من حمضها النووي إلى جينوم النبات.
والخلايا التي تحتوي على جينات «كريسبر» أكثر مقاومة للكاناميسين من الخلايا الأخرى، لذلك سمح استخدام الكاناميسين للخلايا المحررة بالنمو من دون الحاجة إلى التنافس مع الخلايا غير المحررة.
ووفقاً للدراسة، فإن الطريقة الجديدة أكثر كفاءة بـ17 مرة من النسخة السابقة في إنتاج نباتات حمضيات محررة الجينوم، لكن يمكن استخدامها على نباتات أخرى.
وقال لي في بيان من الجامعة: «طريقتنا الجديدة البسيطة أكثر فعالية بكثير ويمكن الآن تطبيقها على نطاق أوسع بكثير من أنواع النباتات مقارنة بنهجنا الأصلي».