Ciliegio macinato: CRISPR utilizzato per produrre un frutto nuovo, gustoso e geneticamente modificato

Prima che il mais fosse mais, era un'erba magrissima che produceva solo una fila di chicchi su ciascun gambo. Lunghi secoli di riproduzione lo trasformarono in una pianta a crescita rapida con orecchie grandi, dolci e densi di kernel. In effetti, la maggior parte dei prodotti con cui abbiamo familiarità ora ha impiegato centinaia di generazioni per diventare ciò che sono oggi. Ma ora gli scienziati, armati della potente tecnologia di modifica del gene CRISPR-Cas9, riducono il processo di addomesticamento a pochi anni. Il loro primo esperimento è la ciliegia macinata - un frutto precedentemente selvaggio e ora delizioso che ha tutto il necessario per diventare la prossima fragola.

In un articolo pubblicato lunedì sulla rivista Piante naturali, un team di ricercatori ha delineato come hanno usato CRISPR per fare la ciliegia di terra (Physalis pruinosa) più adatto per l'agricoltura. Il frutto dolce, dal sapore tropicale, delle dimensioni di una ciliegia e immerso in un involucro protettivo di carta, è conosciuto come un "raccolto orfano" - uno con alcune caratteristiche desiderabili ma non abbastanza da far sì che gli agricoltori vogliano coltivarle. In natura, la ciliegia macinata è, beh, selvaggia - cresce dappertutto e ha piccoli frutti sparsi che cadono dalla vite quando sono maturi.

Ma usando CRISPR per modificare i suoi elementi non attraenti, gli scienziati pensano che alla fine possa essere trovato nella sezione prodotti del supermercato.

"Con alcuni miglioramenti, forse potrebbe diventare un raccolto speciale di frutta negli Stati Uniti e dare agli agricoltori un'altra coltura per crescere che non è un albero", Joyce Van Eck, Ph.D., esperta di biotecnologia vegetale presso il Boyce Thompson Institute e uno dei coautori della carta, racconta Inverso.

In passato, il laboratorio Van Eck ha studiato come utilizzare l'editing genico per ottimizzare la produttività, la dimensione del frutto e altre qualità nei pomodori. Per i loro nuovi esperimenti, il team ha scelto le ciliegie macinate perché, come parte della famiglia delle Solanacee, sono legate ai pomodori (così come alle patate, al tabacco, alle melanzane e ai peperoni) - e quindi il loro DNA è relativamente ben mappato e bene inteso. Van Eck si chiedeva se il precedente lavoro della sua squadra potesse essere utilizzato per accelerare l'addomesticamento della ciliegia di terra.

Con i colleghi della Cornell University e del Cold Spring Harbor Laboratory, Van Eck e il suo team hanno scoperto che è davvero possibile. Modificando i geni associati a una crescita indeterminata e facendo smettere di crescere i germogli della pianta una volta che producono fiori, hanno cambiato con successo il modo in cui la ciliegia macinata cresce per rendere le viti meno vaganti e selvagge.

"Abbiamo preso qualcosa di molto selvaggio e ingestibile e lo abbiamo domato, reso più compatto, un'abitudine di crescita più facile da affrontare", afferma Van Eck.

Questo è un tratto molto importante per gli agricoltori, per i quali è fondamentale fare un uso efficiente dello spazio. "Stiamo anche ottenendo più fiori e più frutti, quindi abbiamo migliorato la resa in un certo senso." Hanno anche reso i frutti notevolmente più grandi. In futuro, vogliono indirizzare i geni associati al contenuto di zucchero per rendere il frutto più dolce, qualcosa che è già stato fatto nell'editing del gene del pomodoro.

Van Eck non prevede che nei prossimi cinque anni compreremo pinte di ciliege macinate nel negozio di alimentari, ma è ottimista che accadrà alla fine. Una volta che avranno tolto le ciliegie modificate dal laboratorio, avranno bisogno di metterle nelle mani degli agricoltori, i cui feedback sull'esperienza effettiva di coltivare i frutti decideranno quali tratti devono essere fissati successivamente. Il prossimo elenco, dice Van Eck, è l'abitudine della pianta di far cadere frutti maturi sul terreno, il che crea sia una sfida di raccolta che un rischio per la sicurezza alimentare. Dato il loro successo nel modellare l'altra caratteristica del frutto, è difficile immaginare che questo sarà un problema.

Ironia della sorte, la cosa che potrebbe essere il più grande ostacolo per ottenere ciliegie nel cestino della spesa potrebbe essere lo strumento genetico che rende possibile questa ricerca. Dal momento che CRISPR è brevettato dal Broad Institute, qualsiasi prodotto creato con esso non può essere venduto a meno che gli scienziati dietro di esso non paghino centinaia di migliaia di dollari per il diritto di usarlo.

"Come ricercatori beneficiamo del fatto che non dobbiamo pagare in anticipo per utilizzare questa tecnologia, il che è meraviglioso, è uno strumento così potente, ma una volta che iniziamo a parlare di commercializzazione, il costo delle licenze mi ha praticamente staccato sedia ", afferma Van Eck.

Lei e i suoi colleghi non sono scoraggiati, dato che potrebbero formare la loro compagnia o il loro partner con una società esistente per aiutare a portare sul mercato altre colture modificate e la ciliegia appena rinnovata, possibilmente con un nome più attraente.