Slovenski raziskovalci dokazali, da z urejanjem genoma lahko spremenijo značilnosti kvasovk
Raziskovalne skupine, znotraj katerih deluje tudi skupina raziskovalcev iz Instituta Jožef Stefan, poleg tega pa tudi skupine iz Francije, Švedske, Italije, so raziskale učinek udomačitve na običajno kvasovko Saccharomyces cerevisiae in odkrile izrazite razlike med udomačenimi in divjimi sevi v sposobnosti spolnega razmnoževanja in rasti v različnih pogojih. Glavni prispevek raziskovalne skupine z Odseka za molekularne in biomedicinske znanosti Instituta »Jožef Stefan« pod vodstvom prof. dr. Uroša Petroviča je ugotovitev možnosti izničenja oziroma uvedbe lastnosti udomačenih kvasovk z urejanjem genoma. O raziskavi je poročala revija Nature Ecology & Evolution.
Kvasovko Saccharomyces cerevisiae poznamo in uporabljamo že tisočletja, pri peki in proizvodnji alkoholnih pijač, v zadnjem času pa tudi za proizvodnjo biogoriv in zdravil, kot je inzulin. Pionir in eden najpomembnejših raziskovalcev biologije in genetike kvasovk je dr. Gianni Liti iz francoske Nice, ki je avtor pregleda vseh udomačenih kvasovk, pred leti pa je k sodelovanju povabil prav raziskovalno skupino z Odseka za molekularne in biomedicinske znanosti Instituta »Jožef Stefan«. Raziskovalci Gašper Žun, Katja Doberšek in vodja skupine prof. dr. Uroš Petrovič namreč uporabljajo in razvijajo posebno tehniko za urejanje genoma, t. i. genske škarje, ki so jo v svetu odkrili pred desetimi leti, leta 2020 pa sta Emmanuelle Charpentier in Jennifer A. Doudna za njo dobili Nobelovo nagrado za kemijo.
Prav eksperimenti s tehniko genskih škarij oziroma urejanje genoma s tehnologijo CRISPR-Cas je bil glavni prispevek raziskovalne skupine Instituta »Jožef Stefan«. V študiji so raziskovalne skupine iz Francije, Švedske, Slovenije in Italije raziskale učinek udomačitve na običajno kvasovko S. cerevisiae, ki je poleg splošne uporabe tudi eden najpomembnejših modelnih organizmov v bioloških raziskavah. Odkrili so izrazite razlike med udomačenimi in divjimi sevi v sposobnosti spolnega razmnoževanja in rasti v različnih pogojih. Določili so genetski izvor lastnosti udomačenih kvasovk na ravni posameznih nukleotidov DNA. Še več, potrdili so, da je mogoče te lastnosti spremeniti z urejanjem genoma.
Slovenski raziskovalci so odgovorili na enega ključnih vprašanj raziskave: ali lahko z minimalnim urejanjem genoma spremenijo značilnosti kvasovke? Odgovor je da, saj so dokazali, da z zamenjavo le enega nukleotida lahko izničiš ali uvedeš specifične lastnosti divjih oziroma udomačenih kvasovk. To so potrdili na primeru sposobnosti spolnega razmnoževanja.
Foto: IJS
