Для создания новых сортов биотехнологи используют геномику

Одна из биотехнологических компаний, базирующаяся в Израиле, благодаря геномике и технологии компьютерного моделирования, получает бобовые с повышенным содержанием белка без каких-либо генетических изменений. 

По мере того, как население мира увеличивается, растет и спрос на белок. Производство животного белка является, по мнению экологов, огромным источником парниковых газов. Альтернативой, которая, по их мнению, лучше для окружающей среды, получение белка из растений, хотя и это имеет свои проблемы.

«В настоящее время около 90% растительного белка получают из сои и пшеницы», - рассказал Итай Дана, директор по маркетингу из упомянутой компании. Чрезмерная зависимость от сои и пшеницы нельзя назвать положительным моментом: у некоторых людей есть аллергия на эти растения, а в ряде стран неподходящий климат для выращивания этих культур.

Поэтому ученые работают с семенами бобовых растений, такими как горох, чечевица и нут, которые богаты белком, с тем, чтобы еще больше повысить содержание белка и сделать так, чтобы для производства одинакового количества белка требовалось меньше воды и земли.

Сначала ученые идентифицируют отдельные растения с оптимальным содержанием белка. Затем они секвенируют геномы растений и используют компьютерное моделирование для определения, какие из растений лучше всего скрещивать.

Традиционные методы селекции, в основном основаны на скрининге физических характеристик растения или его фенотипа. Однако желаемые гены иногда не экспрессируются в фенотипе растения в течение нескольких поколений, а это означает, что может потребоваться до восьми лет, чтобы узнать, какие растения выбрать для размножения.

Напротив, технология компании позволяет селекционерам проверять геном растения на предмет желаемого гена и планировать процесс в течение первого года размножения.

 «Вычислительные технологии снижают затраты на селекцию растений, потому что сокращают срок размножения и перемещают стадию коммерциализации на более ранний срок», - сказал Дана.

Кроме того, технология способна идентифицировать генные комплексы, которые кодируют несколько признаков в растении одновременно. Это означает, что ученым предоставляется возможность анализировать и выбирать сразу несколько признаков, в отличие от традиционного разведения, которое обычно фокусируется на одной характеристике за раз.

Компания, основанная в 2012 году, уже добилась успехов. «Наша технология уже коммерциализирована, и она работает. У нас разные растения на разных стадиях - например, кунжут - это уже коммерческая культура.  Сейчас мы работает над коммерциализацией своей технологии на горохе», рассказывает представитель фирмы.

 В октябре компания получила инвестиции в размере 3,5 млн евро (4 млн долларов США) от израильского акционерного фонда и заключила соглашения о сотрудничестве с такими крупными пищевыми компаниями, как американская компания Sabra Dipping, которая производит хумус, и французская компания Roquette, которая специализируется на производстве продуктов растительного происхождения, таких как заменители мяса.

Ускорение процесса селекции может помочь в создании новых сортов бобовых, которые увеличат разнообразие растительного белка, доступного на рынке. Это может снизить спрос на животный белок, который является источником выбросов парниковых газов.

Рынок бобовых быстро растет, особенно в Европе. В период с 2013 по 2017 год количество продуктов, содержащих бобовые, на европейском рынке увеличилось на 39%.

Продукты, используемые в качестве заменителей мяса, показали наибольший рост, что свидетельствует о том, что веганский и вегетарианский образ жизни являются, по крайней мере, частью этой тенденции.

Создание растений с большим количеством белка с использованием селективного размножения может больше понравиться потребителям, которые против потребления генетически модифицированных организмов.

В ЕС действуют особенно строгие правила в отношении организмов, которые подверглись любой генной инженерии, включая редактирование генов через CRISPR-Cas9. «Рынок ищет продукты, в которых не используются технологии генной инженерии», - сказала Дана.

Использование биотехнологии для улучшения селекционного размножения является целью активизации усилий научного сообщества по всей Европе. Например, исследовательская группа из Великобритании разработала быстрый способ скрининга диких растений на наличие генов устойчивости к болезням, что могло бы улучшить пшеницу.

(Источник: news.agropages.com. Фото: pixabay.com).