Brambory mají obrovský potenciál využití jako potravina a krmivo (podle statistik FAO jsou 4. nejpěstovanější plodinou) i pro průmyslové využití (např. modifikované škroby, lepidla), proto je velký zájem o zlepšování jejich vlastností.

Bramborový škrob má široké využití v průmyslu. Škrob (uhlohydrát) je základní složkou brambor a skládá se ze dvou polysacharidů: amylopektinu (cca 75 %) a amylózy (cca 25 %). Pro průmyslové použití škrobu je vyžadován pouze amylopektin. Při výrobě např. lepidel a maziv musí být tedy oba typy polysacharidů od sebe nejdříve odděleny. Ačkoli je to možné provést pomocí chemických, fyzikálních nebo enzymatických mechanismů, jedná se o náročný proces, který může v závislosti na konkrétním postupu vést i k zatěžování životního prostředí.

V rámci výzkumu na Švédské univerzitě zemědělských věd byla použita u brambor technika CRISPR/Cas9 k odstranění genu odpovědného za tvorbu amylózy.

Vědci genově editovali protoplasty tetraploidního bramboru ve všech čtyřech alelách v jediné transfekci ve dvou procentech regenerovaných linií. Jako cílové místo pro zlom vytvořený nukleasou SDN (Site-Directed Nuclease) byly vybrány tři odlišné oblasti genu kódujícího enzym GBSS (syntáza škrobu vázaná na škrobové granule).

Úplné potlačení enzymové aktivity GBSS bylo docíleno při mutaci všech čtyř alel, což bylo potvrzeno genomovou analýzou i fenotypovými studiemi složení škrobu. Bylo prokázáno, že jedna původní alela divokého typu (WT) postačuje pro udržení enzymové aktivity GBSS vedoucí k produkci významného množství amylózy

Výsledkem jsou genově editované (GE) brambory, které produkují pouze amylopektin, čímž se eliminuje potřeba následného oddělování obou škrobových složek při průmyslovém zpracování.

Obdobný cíl měly také starší práce založené na využití genetické modifikace (GM) bramboru vložením části vlastního genu gbss, avšak v protisměrné (opačné) orientaci, což ve svém důsledku vedlo ke snížení obsahu amylózy. Příslušná GM odrůda průmyslových brambor se zvýšeným obsahem amylopektinu ve škrobových zrnech, nazývaná Amflora, byla dokonce již dříve v EU (včetně ČR) pěstována.

Aktualizace ke dni: 5.12.2024