H2020 CRISP-4-CROPS Proiektua: CRISPR/Cas9 teknologia ezartzea zerealetan estres abiotikoaren aurkako erresistentzia hobetzeko.
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2018
- Esleitutako Aurrekontua 72.500,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea CRISP-4-CROPS
Zerealen artean, artoa (Zea mays) da gehien ekoizten dena (ia 900 milioi tona metriko urtean) eta balio ekonomiko handiena duen hirugarren zereala, arroza eta gariaren ondoren, FAOren arabera (FAOSTAT, 2016). Horregatik, CRISPR-4-CROPS-en esparruan, IDENek CRISPR teknologia erabiliz arto-barietate berri bat sortzeko prozesua egin du.
Urtebeteko proiektua artoa hobetzeko hasierako urrats gisa proposatu zen. Proiektua hiru mugarritan egituratu zen.
Xede-geneen hautaketa. Hasieran artoaren ezaugarri bakarra hobetzeko diseinatu zen. Horretarako, intereseko gene helburuen berrikuspen bibliografikoa eta patenteen azterketa egin zen.
Prozedura honetan, konposatu osasuntsuen ekoizpenarekin zerikusia duten beste gene interesgarriak ere identifikatu ziren. Azken finean, konposatu osasuntsuak gehiegi metatzen dituzten arto-lerroak garatzea zen helburua, nutrizio-profila hobetuz (helburuko geneen informazioa isilpean mantentzen da etorkizuneko patentagarritasun-arazoak ekiditeko). Espero da CRISPR teknologia erabiliz gene horien adierazpena ezabatzeak aipatutako ezaugarriak dituzten arto-barietate berriak garatzen laguntzea.
Edizio genetikoa. CRISPR teknologia ezartzeko bi landare-eraldaketa-metodo erabili ziren: Agrobacterium-en bitartez edo biolistikoa, baina arrakasta-tasa desberdinak lortu ziren hautaketa horren arabera. Hori dela eta, proiektua bi adartan banatu zen, bakoitzak intereseko gene bat eta eraldaketa metodologia barne hartuta.
Proiektuak arto-barietatearen garapenaren hasierako faseak baino ez zituen barne hartzen, gutxienez hiru urte behar baitira landare mutanteen haziak sortzeko etekina hobetzeko probak egiteko. Ondoren, landa-probak egin behar dira, bizpahiru urte iraun dezaketenak. Guztira, CRISPR-4-CROPS proiektua amaitutakoan, sei urte inguru behar dira arto-barietate berri bat garatzeko.
Mundu osoko klima-aldaketa azkarrak nekazaritzako produktibitateari eta, ondorioz, elikagaien eskuragarritasunean eragiten ari da mundu osoan. Berotze globalak, bero-estresak, lehorteak, gazitasunak eta abar nekazaritzako produktibitateari izugarri eragiten diote eta elikagaien segurtasun globala mehatxatzen dute. Testuinguru horretan, diziplina anitzeko ikerketaren premia handia dago estres abiotiko horiei erresistenteak diren errendimendu handiko cultivareak hautatu eta garatzeko, laborantza soroetan nekazaritza produktibitatea mantendu eta hobetu dezaketenak. Zerealak mundu osoan gizakien osasunerako eta abereentzako elikadurarako elikagaien eta nutrizio-osagaien iturri nagusia dira. Azpimarratzekoa da munduko laborantza-lurren bosten bat lehor eta erdi lehorra dela, eta horren bi heren gaziak direla, nekazaritza-produktibitatean eta nutrizio-profilean eragin handia duela. Testuinguru honetan, lehorteari eta gazitasunari jasaten dioten kultiboen hautaketa proposatzen da alternatiba bideragarri gisa eskualde horietan nekazaritza-produktibitatea mantentzeko.
Hazkuntza tradizionalaren erabilera eraginkorra da, baina oso motela: 10 bat urte ikerketa eta landa-esperimentuak.
Geneak editatzeko teknikak ezartzeko langile oso kualifikatuak behar dira. Proposamenaren helburu orokorra nekazaritzako aplikazioetarako geneak editatzeko tekniketan kualifikazio handiko doktoreak edo pareko espezialistak kontratatzeko oztopoak gainditzea da, bereziki CRISPR-Cas 9 sisteman.
Iden Biotechnology SL, nekazaritza-elikagaien industriarako produktuak garatzera bideratutako nekazaritza-bioteknologiako konpainiak, CRISPR/Cas9 (erregularki tartekaturiko errepikapen palindromiko laburrak klustered) ustiatu nahi du, berriki garatu den genoma zuzenduta aldatzeko teknologia, konposatu onuragarriak gehiegi metatzen dituzten zereal-barietate berriak ekoizteko, eta horrela haien nutrizio-profila hobetzeko. CRISPR/Cas9-k zientzialariei DNA zehatzago aldatzeko gaitasuna ematen die geneak piztuz edo itzaliz, edo editatuz. Laborantza hobetzeko teknika hau erabiltzeak hiru abantaila nagusi ditu: teknikoa, legegintzakoa eta lehiakorra:
- Lortutako emaitzak mutazio naturalen eta ohiko hobekuntza genetikoen bidez lor litezkeenen antzekoak dira, nahiz eta bideratuak, zehatzagoak eta azkarragoak izan.
- Goian aipatutako abantaila teknikoez gain, teknika honen bidez eraldatutako laboreek merkatu aukera berriak ireki ditzakete, Europako merkatua barne.
- Abantaila lehiakorra.
Proposamenaren helburu orokorra nekazaritzako aplikazioetarako geneak editatzeko tekniketan kualifikazio handiko doktoreak edo pareko espezialistak kontratatzeko oztopoak gainditzea da, bereziki CRISPR-Cas 9.
Iden Biotechnology SL nekazaritzako elikagaien industriaren beharrei erantzuteko misioarekin 2005ean sortu zen agrobioteknologiako enpresa pribatu bat da.
Gure helburua CRISPR/Cas9 (erregularki tartekaturiko errepikapen palindromiko laburrak multzokatuta) ustiatzea da, berriki garatu den genoma zuzendutako ediziorako teknologia, estres abiotikoarekiko (tenperatura baxuekiko, lehortearekiko eta/edo gazitasunarekiko erresistentzia) erresistentzia duten zereal barietate berriak ekoizteko.
CRISPR/Cas9-k zientzialariei DNA zehatzago aldatzeko gaitasuna ematen die geneak piztuz edo itzaliz, edo editatuz. Ahultasunak identifikatu eta ezaba ditzakete edo beste espezie batzuetan dagoeneko dauden nahi diren ezaugarriak txerta ditzakete.
Teknika hau laboreak hobetzeko hiru abantaila nagusi ditu: teknikoak, legegileak eta lehiakorrak:
Lortutako emaitzak mutazio naturalen eta ohiko hobekuntzaren bidez lor litezkeenen antzekoak dira, nahiz eta bideratuak, zehatzagoak eta azkarragoak izan.
Goian aipatutako abantaila teknikoez gain, teknika honekin eraldatutako laboreak transgenikoen legediaren menpe ez egon daitezke, eta horrek merkatu aukera berriak irekitzen ditu, Europako merkatua barne.
Abantaila lehiakorra. Europako nekazaritza bioteknologiaren sektoreak berrikuntza tresna berri baten onura izan dezake Europako Akademien Zientzia Aholkularitza Kontseiluak honela definitu duen egoera gainditzeko: "EB nekazaritza-berrikuntzan nazioarteko lehiakideen atzean geratzen ari da, eta horrek ondorioak ditu EBko zientzia- eta berrikuntza-helburuetan".
Bazkideen kontratazioaren laguntzaz, teknologia hori aplikatzeko asmoa dugu zerealetan, bereziki artoan eta garietan, aldaketa genomiko zuzendua egiteko, labore-barietate berriak eta hobetuak garatzen lagunduko diguna eta, horrela, merkatu-aukera berriak irekitzeko.
Azken mendean laborantza hobekuntzak munduko biztanleria elikatzeko arrakasta izan du. Arrakasta hau etekin handiagoan ez ezik, elikagaien kalitatea hobetzean eta baliabideen erabilera eraginkorragoan oinarritzen da.
mendean zehar aldaketa genetikoa oso erabilia izan da nekazaritzako landareen produktibitatea handitzeko. Landareen genomaren edizio zehatzak CRISPR bezalako teknologia berriak erabiliz (Clustered Interspaced Regulatory Palindromic Repeats) nekazaritza modernoaren helburuak modu eraginkorragoan lortzen lagun dezake. Teknologia hau landare-espezie ugaritan aplika daiteke, zerealetan barne, goian esan bezala.
CRISPR teknologiaren aurretik, proiektu hauek landareen genomaren ausazko mutagenesia eta nahi den ezaugarri bat (hau da, errendimendu hobeagoko landare bat) bahea egin zuten 23.000 lerro baino gehiagoko populazio batean, bakoitza gutxienez 10 landarerekin. Hau da, 230.000 bat landare landatu, landu eta aztertu behar izan ziren.
Geneak editatzeko CRISPR inplementatzeak potentzial izugarria du, organismo baten ezaugarria berariaz aldatzeko aukera ematen baitu. IDENen planteamendua artoaren balio agronomikoa (hau da, mantenugai-edukia handitzea eta ur-kontsumoa murriztea) eta, beraz, laborearen merkatuko balioa handituko zuen ezaugarri bat aldatzean zentratu zen. Azken produktua hainbat urte barru merkaturatzea aurreikusten den arren, lehenengo urratsa sistema optimizatzea eta geneak editatzea da, barietate hobeak garatzeko izan dezakeen erabilera balioztatzeko.
CRISPR teknologiarekin, landare mutante bat lortzeko behar den inbertsioa izugarri murriztu da, IDEN bezalako ETE batentzat bideragarri bihurtuz, produktu berriak garatzeko eta merkaturatzeko ateak irekiz.
Arrazoi horiengatik, CRISPR-4-CROPS proiektuaren helburua merkatuko balio handiagoa duen arto andui berri bat sortzea da. Alde batetik, nutrizio-konposatuak gehiegi metatzen dituen arto-aldaera sortzea da helburua (biogotortzea). Proiektu paralelo gisa, estres abiotikoarekiko tolerantzia handiagoa duen arto-barietate bat garatzea da helburua, klima-baldintza kaltegarrietan produktibitatea mantentzeko alternatiba bideragarri gisa.
Bideragarritasun teknikoa, espezifikotasun handia, kostu baxua eta belaunaldi-denbora laburra beste metodo batzuekin alderatuta, eragin ekonomiko handia eragiten dute.
Garrantzitsua da kontuan izan proiektuaren denbora-lerroa batez ere CRISPR teknologia artoan ezartzean oinarritzen dela, baina amaitu ondoren, oraindik prozesu luzea dago produktu bat komertzializatzeko. Hau laboreak hobetzeko prozesuaren hasierako urratsa bada ere, teknologia honen ezarpenari esker, IDENek beste ezaugarri batzuk (beste helburu-gene batzuk), beste landare-espezie batzuk eta baita beste organismo batzuk ere etorkizunean aldatzeko erabil dezake. CRISPR teknologia erabiltzeko gaitasunak IDEN ETE berritzaile gisa kokatzen du geneen edizioaren panorama globalean eta aukera berriak irekitzen ditu produktuak garatzeko.
- IDEN BIOTECHNOLOGY SL (IDEN)
Lotutako proiektuak
