CRISPR/Cas-технологія для поліпшення сільськогосподарських рослин (огляд)

Мета. Проаналізувати сучасний стан поліпшення сільськогосподарських культур за допомогою CRISPR/Cas-техно­логії генетичної модифікації геномів. Результати. Наведено історію розвитку технологій редагування генома із сайт-специфічними ендонуклеазами. Проаналізовано сучасний стан створення сортів рослин за допомогою цих технологій. Показано, що технологія редагування генів CRISPR/Cas уже адаптована для 20 видів сільськогосподарських культур для більш ніж 150 генів, пов’язаних із важливими ознаками. Практичне впровадження цієї технології представлено на прикладі рису, для якого спос­терігається найбільший прогрес у дослідженнях та використанні CRISPR/Cas-технології: модифіковано найбільшу кількість генів – 78; отримано понад 20 сортів. Редаговано гени рису, що пов’язані з такими ознаками, як розмір зерна, озерненість, висота рослини, чоловіча стерильність, накопичення цезію, толерантність до абіотичних та біотичних стресів, стійкість до гербіцидів. Підкреслено можливість мультиплексного редагування потенційно необмеженої кількості генів. Обговорено ситуацію щодо регулювання рослин, створених за технологією редагування генома: за рішенням суду Європейського Союзу (ЄС) на продукцію, отриману за допомогою методик редагування геномів, зокрема сорти рослин, поширюються всі нормативні правила та обмеження ЄС на вирощування і продаж, що й на ГМО, тоді як Міністерство сільського господарства США визначило, що такі рослини, крім рослин-паразитів, не регулюються як ГМО. Надано інформацію про заяву, схвалену провідними вченими, які представляють понад 90 європейських дослідницьких центрів та інститутів з досліджень рослин та біологічних наук, у підтримку технології редагування геномів. Висновки. Серед технологій редагування генома CRISPR/Cas-технологія є одним із найпотужніших підходів, який став дуже швидко застосовуватися в селекції рослин завдяки таким перевагам над іншими методами як висока точність і якість, ефективність та технічна гнучкість, відносно низька вартість. Цей дос­тупний метод дає змогу отримувати нетрансгенні рослини із заданими модифікаціями, причому можна одночасно «виробляти» мутації в кількох мішенях.