H2020 CRISP-4-CROPS Proiektua: CRISPR/Cas9 teknologiaren ezarpena zerealetan estres abiotikoarekiko erresistentzia hobetzeko
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2018
- Esleitutako Aurrekontua 72.500,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- 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 zerealarena, arroza eta gariaren ondoren, FAOren arabera (FAOSTAT, 2016). Beraz, CRISPR-4-CROPS proiektuaren esparruan, IDENek arto barietate berri bat sortzeko prozesua burutu du CRISPR teknologia erabiliz.
Urtebeteko proiektua artoa hobetzeko lehen urrats gisa proposatu zen. Proiektua hiru mugarritan egituratu zen.
Helburu-geneen hautaketa. Hasieran artoaren ezaugarri bakarra hobetzeko diseinatu zen. Horretarako, intereseko geneen bibliografia-berrikuspena eta patenteen analisia egin ziren.
Prozedura honetan, konposatu osasungarrien ekoizpenarekin lotutako beste gene interesgarriak ere identifikatu ziren. Azken finean, helburua konposatu osasungarriak gehiegi metatzen dituzten arto-lerroak garatzea zen, nutrizio-profila hobetuz (genearen informazioa konfidentziala da etorkizunean patentagarritasun arazoak saihesteko). Espero da gene horien adierazpena CRISPR teknologia erabiliz ezabatzeak aipatutako ezaugarriak dituzten arto barietate berriak garatzen lagun dezakeela.
Edizio genetikoa. Bi landare-eraldaketa metodo erabili ziren CRISPR teknologia ezartzeko: Agrobacterium-ek bitartekatutakoa edo biolistikoa, baina arrakasta-tasa desberdinak lortu ziren hautaketa honen arabera. Horregatik, proiektua bi adarretan banatu zen, bakoitzak intereseko gene bat eta eraldaketa metodologia bat barne hartuz.
Proiektuak arto barietateen garapenaren hasierako faseak baino ez zituen barne hartu, gutxienez hiru urte behar baitira etekin hobea lortzeko probak egiteko prest dauden landare mutanteen hazi masiboak sortzeko. Ondoren, eremu-probak egin behar dira, eta bi edo hiru urte iraun dezakete. Guztira, CRISPR-4-CROPS proiektua amaitutakoan, sei urte inguru behar dira arto barietate berri bat garatzeko.
Mundu mailako klima-aldaketa azkarrak nekazaritzako produktibitateari eragiten dio eta, ondorioz, mundu osoko elikagaien eskuragarritasunari. Berotze globalak, bero-estresak, lehorteak, gazitasunak eta abarrek nekazaritzako produktibitatea nabarmen eragiten dute eta munduko elikagaien segurtasuna mehatxatzen dute. Testuinguru honetan, diziplina anitzeko ikerketa behar handia dago estres abiotiko hauei erresistenteak diren errendimendu handiko kultibak hautatu eta garatzeko, labore-soroetan nekazaritzako produktibitatea mantendu eta hobetu dezaketenak. Zerealak dira mundu osoko gizakien osasunerako eta abereen elikadurarako elikagai eta osagai nutrizional iturri nagusia. Aipatzekoa da munduko lantzeko lurren bosten bat idorra eta erdi-idorra dela, eta bi heren gaziak direla, eta horrek nekazaritzako produktibitatean eta nutrizio-profilean eragin handia duela. Testuinguru honetan, lehorteari eta gazitasunari erresistenteak diren barietateen hautaketa proposatzen da eskualde horietako nekazaritza-produktibitatea mantentzeko alternatiba bideragarri gisa.
Hazkuntza tradizionalaren erabilera eraginkorra da, baina oso motela: 10 urte inguruko ikerketa eta landa-esperimentuak.
Geneen edizio teknikak ezartzeko, langile oso kualifikatuak behar dira. Proposamenaren helburu orokorra nekazaritzarako geneak editatzeko tekniketan, bereziki CRISPR-Cas 9 sisteman, doktore oso kualifikatuak edo baliokideak diren espezialistak kontratatzeko oztopoak gainditzea da.
Iden Biotechnology SL, nekazaritza-elikagaien industriarako produktuak garatzen espezializatutako agrobioteknologia-enpresa batek, CRISPR/Cas9 (multzokatuta dauden errepikapen palindromiko laburrak) ustiatu nahi du, genomaren aldaketa zuzendurako duela gutxi garatu den teknologia bat, 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 aktibatu edo desaktibatuz, edo editatuz. Teknika hau laboreen hobekuntzarako erabiltzeak hiru abantaila nagusi ditu: teknikoak, legegintzakoak eta lehiakorrak:
- Lortutako emaitzak mutazio naturalen eta hobekuntza genetiko konbentzionalaren bidez lor litezkeen antzekoak dira, nahiz eta zuzenduagoak, zehatzagoak eta azkarragoak izan.
- Goian aipatutako abantaila teknikoez gain, teknika hau erabiliz eraldatutako laboreek merkatu-aukera berriak ireki ditzakete, Europako merkatua barne.
- Abantaila lehiakorra.
Proposamenaren helburu orokorra nekazaritzarako geneak editatzeko tekniketan, bereziki CRISPR-Cas 9-n, doktore oso kualifikatuak edo baliokideak diren espezialistak kontratatzeko oztopoak gainditzea da.
Iden Biotechnology SL 2005ean sortutako agrobioteknologia enpresa pribatu bat da, nekazaritza-elikagaien industriaren beharrak asetzeko misioarekin.
Gure helburua CRISPR/Cas9 (multzeratutako erregularki tartekatutako errepikapen palindromiko laburrak) ustiatzea da, genomaren edizio zuzendurako duela gutxi garatu den teknologia bat, estres abiotikoarekiko erresistentzia duten zereal barietate berriak ekoizteko (tenperatura baxuekiko, lehortearekiko eta/edo gazitasunarekiko erresistentzia).
CRISPR/Cas9-k zientzialariei DNA zehatzago aldatzeko gaitasuna ematen die geneak aktibatu edo desaktibatuz, edo editatuz. Ahultasunak identifikatu eta ezaba ditzakete edo beste espezie batzuetan dagoeneko dauden ezaugarri desiragarriak txertatu.
Teknika hau laboreen hobekuntzarako erabiltzeak hiru abantaila nagusi ditu: teknikoak, legegintzakoak eta lehiakorrak:
Lortutako emaitzak mutazio naturalen eta hobekuntza konbentzionalaren bidez lor litezkeen antzekoak dira, nahiz eta zuzenduagoak, zehatzagoak eta azkarragoak izan.
Goian aipatutako abantaila teknikoez gain, teknika honekin eraldatutako laboreak ez dira GMOen legeriaren menpe egongo, eta horrek merkatu-aukera berriak irekitzen ditu, Europako merkatua barne.
Abantaila lehiakorra. Europako nekazaritza-bioteknologiaren sektoreak berrikuntza-tresna berri bat izan dezake Europako Akademien Kontseilu Zientifikoak honela definitu duen egoera gainditzeko: "EB nazioarteko lehiakideen atzetik ari da nekazaritza-berrikuntzan, eta horrek ondorioak ditu EBko zientzia- eta berrikuntza-helburuetan".
Bazkideen kontratazioaren laguntzarekin, teknologia hau aplikatu nahi dugu zerealen, batez ere artoaren eta gariaren, aldaketa genomiko zehatzak egiteko, eta horrek labore-barietate hobetu berriak garatzen lagunduko digu, eta horrela merkatu-aukera berriak irekitzen.
Azken mendean uztaren hobekuntzek munduko biztanleria elikatzeko arrakastan lagundu dute. Arrakasta hau ez da soilik etekin handiagoetan oinarritzen, baita elikagaien kalitatea hobetzean eta baliabideen erabilera eraginkorragoan ere.
XX. mendean zehar asko erabili izan da aldaketa genetikoa nekazaritza-landareen produktibitatea handitzeko. Landareen genomaren edizio zehatza CRISPR (Clustered Interspaced Regulatory Palindromic Repeats) bezalako teknologia berriak erabiliz, nekazaritza modernoaren helburuak modu eraginkorragoan lortzen lagun dezake. Teknologia hau landare-espezie ugaritan aplika daiteke, zerealak barne, goian aipatu bezala.
CRISPR teknologiaren aurretik, proiektu hauek landare-genomen ausazko mutagenesia eta 23.000 lerro baino gehiagoko populazio batean nahi den ezaugarri bat (hau da, errendimendu hobea zuen landare bat) bilatzea barne hartzen zuten, bakoitzak gutxienez 10 landare zituela. Beste era batera esanda, 230.000 landare inguru landatu, landu eta aztertu behar izan ziren.
CRISPR teknologia geneen ediziorako ezartzeak potentzial izugarria du, organismo baten ezaugarriak espezifikoki aldatzeko aukera ematen baitu. IDENen ikuspegia artoaren ezaugarri bat aldatzean zentratu zen, bere balio agronomikoa (hau da, mantenugai-edukia handitzea eta ur-kontsumoa murriztea) eta, beraz, laborearen merkatu-balioa handitzeko. Azken produktua hainbat urte barru merkaturatzea espero den arren, lehen urratsa sistema optimizatzea eta geneak editatzea da, barietate hobeak garatzeko duen erabilera potentziala balioztatzeko.
CRISPR teknologiarekin, landare mutante bat lortzeko behar den inbertsioa izugarri murriztu da, IDEN bezalako ETE batentzat bideragarria bihurtuz, produktu berrien garapenari eta merkaturatzeari ateak irekiz.
Arrazoi hauengatik, CRISPR-4-CROPS proiektuaren helburua merkatu-balio handiagoa duen arto-barietate berri bat sortzea da. Alde batetik, helburua konposatu nutrizionalak gehiegi metatzen dituen arto aldaera bat sortzea da (biofortifikazioa). Proiektu paralelo gisa, helburua estres abiotikoarekiko tolerantzia handiagoa duen arto barietate bat garatzea da, klima-baldintza kaltegarrietan produktibitatea mantentzeko alternatiba bideragarri gisa.
Beste metodoekin alderatuta bideragarritasun teknikoak, espezifikotasun handiak, kostu baxuak eta belaunaldi-denbora laburrak eragin ekonomiko handia dakar.
Garrantzitsua da kontuan izatea proiektuaren kronograma batez ere CRISPR teknologia artoan ezartzean oinarritzen dela, baina behin amaituta, oraindik prozesu luzea dagoela produktua merkaturatzeko. Hau laboreen hobekuntza prozesuan hasierako urratsa den arren, teknologia honen ezarpenak IDENi beste ezaugarri batzuk (beste helburu-gene batzuk), beste landare-espezie batzuk eta baita etorkizunean beste organismo batzuk aldatzeko ere erabiltzeko aukera ematen dio. CRISPR teknologia erabiltzeko gaitasunak IDEN ETE berritzaile gisa kokatzen du geneen edizioaren munduko paisaian eta produktuen garapenerako aukera berriak irekitzen ditu.
- IDEN BIOTECHNOLOGY SL (IDEN)
Lotutako proiektuak
