Brambory jsou jednou z nejdůležitějších zemědělských plodin, mimo jiné díky vysokým výnosům a jejich nenáročnosti na pěstební podmínky. Genetické úpravy brambor jsou mimo zvyšování odolnosti vůči patogenům zaměřeny i na vylepšení vlastností pro jejich zpracování.

Jedním z příkladů je i geneticky editovaná (GE) odrůda brambor GE-VInv Potato vyvinutá firmou Cellectis Plant Sciences (dnes firma Calyxt).

Tato GE odrůda vznikla malou mutací vedoucí ke ztrátě funkce genu VInv (Vacuolar Invertase gene). Knock-outu bylo dosaženo přechodnou expresí TALE nukleasy.

Při skladování běžných odrůd brambor dochází při nízké teplotě k redukci cukrů a následnému sládnutí hlíz. Brambory GE-VInv akumulují oproti konvenčním odrůdám méně redukujících cukrů během skladování v chladu, čímž jsou vhodnější pro zpracování za vyšších teplot a také bezpečnější pro spotřebitele, neboť nevytváří v takové míře nežádoucí akrylamid.

Rizika akrylamidu důkladně zkoumal např. Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) se závěrem, že akrylamid v potravinách může zvýšit riziko vzniku rakoviny u všech věkových skupin, nejvíce jsou však ohroženy děti z důvodu jejich nízké hmotnosti.

Postup genové editace u brambor GE-VInv:

Genom brambor obsahuje pouze jeden gen VInv, ale protože kultivovaný brambor je tetraploidní, v každé odrůdě je přítomno více jeho alel.

Byly navrženy tři různé TALENy komplementární ke genům z rodiny VInv. Plazmidy kódující TALENy byly jednotlivě zavedeny do protoplastů brambor transformací zprostředkovanou polyethylenglykolem (PEG). V těchto protoplastech byly přechodně exprimovány, což vedlo k cílené deleci (odstranění části genetické informace) a tím ke knock-outu endogenního genu VInv.

Byly vytvořeny různé linie s mutacemi v jedné nebo více alelách genu VInv. Např. řada linií brambor GE-VInv St116-1, která byla vyvinuta s použitím odrůdy brambor Ranger Russet; obsahuje mutaci navozující posun čtecího rámce (v rozsahu od 4 do 17 bp delecí) v každé ze čtyř VInv alel.
Analýzy PCR nepotvrdily přítomnost DNA TALENů ani expresního plazmidu v genomu linií VInv bramboru.

Aktualizace ke dni: 5.12.2024