Z citrusových plodů je nejčastěji v potravinářství používán pomeranč, který bývá konzumován čerstvý, lisuje se z něj osvěžující šťáva, připravují se kompoty a marmelády, ze slupek se získává pektin i esenciální oleje. Bohužel i citrusy mohou trpět závažným onemocněním, tzv. rakovinou. Konkrétně rakovina citrusů je způsobena napadením bakterií Xanthomonas citri ssp. citri (Xcc), také označovanou jako Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac). Rakovina citrusů (angl. citrus canker) je onemocnění, které postihuje téměř všechny druhy komerčních citrusových plodin. Je to z ekonomického hlediska velmi významné onemocnění, ale není pravděpodobné, že by se šířilo prostřednictvím plodů nevykazujících známky napadení. Tato bakterie způsobuje léze na listech, plodech a stoncích, což ve vážných případech vede k opadávání listů i plodů. Bakterie se nejčastěji přenáší deštěm neseným větrem. Při napadení bakterie nejdříve tvoří biofilmy na listech a poté se dostávají do rostlin průduchy nebo ranami. V Evropě se toto onemocnění zatím neprojevuje příliš často, ale na začátku 21. století se s tímto onemocněním potýkali např. pěstitelé na Floridě, kde ji řeší postřiky (např. na bázi mědi) a ničením napadených stromů; účinný lék ale neexistuje.

S ohledem na ekonomický přínos jsou vyvíjeny odrůdy citrusů odolné proti onemocnění způsobenému bakterií Xcc. Jednou z těchto odrůd je editovaný pomerančovník čínský, označovaný jako GE-LOB1 pomeranč, který byl vyvinut technologií CRISPR/Cas9. Touto technologií byly v genu lob1 indukovány malé delece DNA, čímž byl tento gen vyřazen z funkce/vypnut. Gen lob1 je členem rodiny genů rostlinných transkripčních faktorů Lateral Organ Boundaries Domain (LBD) a je přímo ovlivňován efektorem virulence PthA4 bakterie Xcc.

Plazmid nesoucí Cas9 nukleázu a naváděcí gRNA komplementární ke genu lob1 byl zaveden do protoplastů Citrus sinensis pomocí transformace zprostředkované polyethylenglykolem (PEG) a byl přechodně exprimován. Při tomto postupu nebyl použit žádný selekční marker. GE-LOB1 pomeranč neobsahuje žádné cizí sekvence DNA, je tedy netransgenní, což bylo ověřeno pomocí PCR a sekvenování jeho genomu.

Vědcům z Floridské univerzity se již dříve podařilo pomocí metody CRISPR/Cas9 vypnout gen Cslob1 i v grapefruitu, konkrétně první exon genu označovaného jako gen náchylnosti k rakovině citrusů (angl. Canker susceptibility gene). Grapefruity upravené tímto způsobem vykázaly zvýšenou odolnost vůči rakovině citrusů ve srovnání s kontrolními rostlinami (https://www.biotrin.cz/citrusy-rezistentni-vuci-rakovine-citrusu/).

Zamýšleným cílem modifikace bylo tedy poskytnout rostlině odolnost vůči rakovině citrusů, a to se podařilo úspěšně dosáhnout pomocí moderních molekulárně-biologických postupů editace genomu.

Aktualizace ke dni: 5.12.2024