Nehnědnoucí avokádo se sníženou aktivitou enzymu PPO

organismus: avokádo (plod hruškovce)
nová vlastnost: snížené hnědnutí dužiny plodu
zacíleno na: zpracovatele/prodejce
technika vzniku: CRISPR/Cas9
povoleno v EU: ne

Avokádo je plod hruškovce přelahodného (Persea americana Mill.), což je stálezelený strom rostoucí v subtropech a tropech a dorůstající až do výšky 20 metrů. Hruškovec má mnoho různých kultivarů, plody mohou být zbarvené zeleně, do fialova nebo jsou až téměř černé, slupka může být hladká i mírně hrbolatá. Sklizeň plodů probíhá po celý rok.

Avokádo se neřadí mezi ovoce, ale spíše mezi zeleninu a má vysoký podíl organických tuků (až 20 %). Dále obsahuje nenasycené mastné kyseliny, deriváty kyseliny listové, luteiny, beta-sitosterol, draslík, hořčík, z vitamínů především E, C a vitamíny řady B.

Když je avokádo rozdrceno nebo nakrájeno, uvolňují se enzymy polyfenoloxidasy (PPO), jejichž aktivita má za následek nepřitažlivé hnědé zbarvení dužiny. Změna barvy dužiny je nežádoucí pro zpracovatele i spotřebitele, má za následek sníženou kvalitu plodů a plýtvání potravinami.

Společnost J.R. Simplot vyvinula pomocí editace genů nehnědnoucí avokádo. Stejně jako v případě jiných nehnědnoucích plodin (žampiony, jablka, brambory) toho docílila knockoutem enzymu PPO, odpovědného za enzymatické hnědnutí a změnu barvy v dužině plodů.

Konkrétně linie “GE-Low PPO Avocado“ byly vyvinuty pomocí technologie CRISPR/Cas9 s využitím ribonukleoproteinového komplexu (RNP). Touto metodou se editace DNA provádí ve zkumavce obsahující protoplasty rostlin spolu s ribonukleoproteinovými komplexy purifikovaného enzymu Cas9 a syntetické naváděcí gRNA.

Rostliny avokáda byly regenerovány z kalusu vypěstovaného z editovaných protoplastů. Selekce rostlin obsahující cílené modifikace byla provedena pomocí molekulárně-biologických testů DNA. Při editaci pomocí RNP nebyla použita žádná vektorová DNA, nebylo tedy nutné provádět screening rostlin pro prokázání její nepřítomnosti.

CRISPR/Cas9 byl použit k vytvoření jednoho nebo více cílených zlomů v obou řetězcích DNA v kódující oblasti alespoň jednoho genu kódujícího PPO. Rostlinné buňky k opravám těchto zlomů v DNA využívají své vlastní opravné (reparační) mechanismy, což vede k malým delecím, přidáním nebo substitucím nukleotidů v místech zlomu na každé alele, které jsou často opraveny mírně odlišným způsobem.

U GE linií avokáda bylo prokázáno pomocí molekulárně-biologických testů vyřazení dvou alel.

U metody RNP konečné vybrané linie neobsahují žádnou zavedenou vektorovou DNA. Díky tomu americký úřad APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service, USDA) potvrdil, že linie avokáda s nízkou aktivitou PPO vyvinuté pomocí CRISPR/Cas9 nejsou v USA regulované jako GMO.

Zdroje:

Aktualizace ke dni: 31.7.2022