نجح باحثون من جامعة تل أبيب في تطوير طريقة لتحرير عائلات جينية بأكملها وراثيا، مما يسبب تغييرات في الطعم والشكل وخصائص أخرى للطماطم - وتمكن من التكيف مع الزراعة المستدامة.
طوّر باحثون في جامعة تل أبيب طريقةً مبتكرةً لتعديل الجينات في نباتات المحاصيل، تُحدث تغييراتٍ في خصائصَ مثل طعم وشكل ثمار الطماطم. ووفقًا للباحثين، قد تُناسب هذه التقنية مجموعةً واسعةً من المحاصيل الزراعية، وقد تُؤدي في المستقبل إلى تطوير أصنافٍ مُحسّنةٍ وأكثر مقاومةً.
الدراسة التي نشرت في المجلة طبيعة الاتصالاتتم إجراء الدراسة بقيادة البروفيسور أيالون شاني، والبروفيسور إيتاي مايروس، وطالب البحث أميشاي بيرمان من جامعة تل أبيب، بالتعاون مع الدكتورة أوسنات ياناي من شركة Natagenomics الإسرائيلية، وطلاب البحث من الأكاديمية الصينية للعلوم.
وفقًا للبروفيسور شاني، "يشهد العالم سباقًا تكنولوجيًا محمومًا لتحسين الزراعة في ظل تغير المناخ والحاجة إلى إطعام سكان العالم. تُعدّ أساليب التحرير الجيني الدقيق، مثل CRISPR-Cas9، ثورية، لكنها عانت حتى الآن من محدودية نطاقها."
يضيف بيرمان: "كان الهدف هو معالجة ظاهرة "التكرار الجيني" - وهي حالة تعوض فيها الجينات من نفس العائلة الجينية بعضها البعض، بحيث لا يؤدي تعديل جين واحد إلى تغيير الصفة. حلّنا: تطوير خوارزمية تحدد وحدات كريسبر المناسبة لمجموعات كاملة من الجينات المتشابهة - وإجراء تعديل متزامن."
في الدراسة الحالية، تم إنشاء عشر مكتبات تحرير تحتوي على حوالي 10 وحدة كريسبر مختلفة، تستهدف كل منها عائلة جينية فريدة في الطماطم. أدخل الباحثون وحدات التحرير في حوالي 15,000 نبتة طماطم، ولكل منها مجموعة جينية مختلفة.
بعد ذلك، فحصنا نمو النباتات - حجمها، شكلها، نكهتها، مقاومتها للأمراض، وقدرتها على الاستفادة من العناصر الغذائية. ومن بين أمور أخرى، حددنا أصنافًا ذات مذاق أكثر حلاوة أو أقل حلاوة من نباتات المجموعة الضابطة.
وبحسب البروفيسور شاني، "لقد تمكنا من تحديد التعديلات الجينية التي تؤثر على السمات المختلفة بدقة، وهو إنجاز مهم للزراعة الحديثة".
شركة نيتاجينوميكس حصلت شركة "أبل" على ترخيص لتسويق التكنولوجيا الجديدة، بهدف تطوير أصناف غير معدلة وراثيًا (غير معدلة وراثيًا) مناسبة لتغير المناخ - والتي ستفيد كل من المزارعين والمستهلكين.
ويختتم بيرمان قائلاً: "نعتقد أن هذه الطريقة يمكن استخدامها في المستقبل في محاصيل أخرى - مثل الأرز - وسوف تؤثر على مجال علم النبات بأكمله".
لمزيد من المعلومات:
عميشاي بيرمان وآخرون، إنشاء مكتبات CRISPR متعددة الأهداف في الطماطم للتغلب على التكرار الوظيفي على مستوى الجينوم, طبيعة الاتصالات (2025). معرف الهوية الرقمي: 10.1038/s41467-025-59280-6
