Genomredigering

Genomredigering

Översikt

I ett nötskal
Begreppet genomredigering inkluderar ett antal metoder. De kan alla förändra de individuella DNA-byggstenarna på ett exakt och riktat sätt.

Fördelar
Många exempel visar att detta ger möjlighet att förädla fram nya växtsorter snabbare och mer exakt än någonsin tidigare.

Nackdelar
Socialt godkännande ännu ovisst

Utveckling
Tillämpning inom praktisk växtförädling sedan 2012.

Tillämpning hos KWS
KWS undersöker dessa innovativa metoders potential.

De nya förädlingsmetoderna kompletterar förädlarnas verktygslåda och ger ytterligare möjligheter att förbättra växtförädlingen. Följderna av klimatförändringen, nya svampinfektioner, önskan om mindre gödsling på åkern och jordbruksprodukter av hög kvalitet: med användning av de bäst lämpade förädlingsmetoderna kan växtförädlare reagera på alla dessa utmaningar och erbjuda nya sorter för ett hållbart jordbruk. Tack vare att de nya förädlingsmetoderna är så enkla att använda ser vi därför en stor potential i dem.

Nya förädlingsmetoder

Växtförädlingens historia började med urvalet av särskilt önskvärda egenskaper. Detta följdes av kors-, hybrid- och mutationsförädling och senare genteknik och markörassisterad förädling, bara för att nämna några tekniker. Denna utveckling var nödvändig för att ge nya lösningar till samhällets konstant ökande behov. Nu arbetar vi på att utöka möjligheterna.

Video om genomredigering

Låt oss tala om framtiden

En snabb överblick över metoderna för genomredigering

De nya teknikerna kan användas på flera olika sätt. Beroende på deras tillämpning kan en del producera genetiskt modifierade växter. Det är därför viktigt att utvärdera dessa tekniker på ett nyanserat sätt.

Zinkfinger, TALEN och CRISPR/Cas kan tillämpas på olika sätt. Varianterna 1 och 2 (se figur längre ner) är produkter av procedurer som inte innebär någon överföring av gener. Vårt schema visar hur växter förädlas med användning av de nya procedurerna.

CRISPR/Cas*

Till skillnad från TALEN och zinkfinger är ett nukleinsyraproteinkomplex ansvarigt för bindning och klyvning. Nukleinsyran känner igen var genomet bör klyvas. Proteinet är ansvarigt för den exakta DNA-klyvningen. Inga gener införlivas – varken från en främmande eller nära besläktad art. Mutationer skapas här också på fördefinierade ställen.

ODM*

Dessa nya metoder använder sig av oligonukleotider för att förändra individuella DNA-byggklossar på förutbestämda ställen i genomet. Resultatet är en mutation, en förändring i genomet (arvsmassan) så som det också sker i naturen.

Zinkfinger*.

På samma sätt som ODM skapas också mutationer på fördefinierade ställen. Proteiner (zinkfinger-nucleaser) som består av två funktionella områden används. Zinkfinger-delen av proteinet binds till den önskade genen i växtens arvsmassa. Nukleasdelen är ansvarig för den exakta DNA-klyvningen.

TALEN*

Precis som med zinkfinger är ett protein som består av två funktionella områden (DNA-bindande område och nukleas) ansvarigt för att känna igen en viss sekvens av det genetiska materialet och klyva DNA:t på detta ställe. Inga gener införlivas – varken från en främmande eller nära besläktad art. Mutationer skapas vid fördefinierade ställen.

Ordlista - genomredigering

Till ordlistan

Anställda på KWS

Genomredigering möjliggör exaktare växtförädling. De olika tillämpningarna kräver olika och nyanserade utvärderingar på tillsynsnivå.

Anja Matzk, Chef för tillsynsfrågor Bioteknik

Genomredigering

De nya metoderna läggs till växtförädlarnas verktygslåda. Genomredigering gör det möjligt att uppnå förädlingens mål snabbare och mer exakt än någonsin tidigare och på det sättet utöka den genetiska variationen i ett bredare utbud av grödor. Till exempel:

Säkerställa framsteg i avkastningen
Förbättrad växtresistens mot sjukdomar, skadeinsekter och abiotisk stress
Grödor och jordbruksprodukter av hög kvalitet
Minskad användning av resurser
Ökning av energi- och näringsinnehåll
Även nischgrödor och grödor som är mycket dyra att förädla gagnas av förädlingsframstegen

Hur fungerar de nya metoderna? Genomredigering med CRISPR/Cas.

Sök
I ett första steg leder förädlarna ett enzym (nukleas) till det önskade stället i genomet.

Klyv
Nukleaset klyver på ett exakt sätt DNA:t och skapar ett dubbelsträngsbrott.

Reparation
Cellens eget reparationssystem smälter åter samman DNA:t. Detta kan involvera eliminering, tillägg eller utbyte av byggstenar - detta är ett avgörande ögonblick i DNA-förändringen.

Är genomredigering = genteknik?

Frågor gällande genomredigering i växtförädling och jordbruk

Varför bör vi fundera över och diskutera genomredigering? Är genomredigering genteknik eller inte? Vad kan genomredigering bidra med? Dessa och många andra frågor besvaras och diskuteras här.

Läs mer Mer

Här hittar du mera information och material

Genom editing: Keeping innovation and precaution in balance

Utvärderingen av de nya metoderna kräver noggrann bedömning av möjligheter och risker och en balanserad tillämpning av försiktighetsprincipen.

Ladda ner

Genom editing: Potential for sustainable agriculture

Alla frågor i en snabb överblick: Hur fungerar genomredigeringen? Varför behöver vi nya förädlingsmetoder? Och vad är naturidentiska resultat?

Ladda ner

En översikt över våra förädlingsmetoder

Korsning & urval

Föräldralinjer med de önskade egenskaperna korsbefruktas med varandra. Frön från de största och mest produktiva plantorna sås på nytt.

Läs mer Mer

Linjeförädling

Här korsbefruktar man två föräldralinjer som kompletterar varandra så mycket som möjligt vad gäller de önskade egenskaperna. De bästa plantorna väljs ut och korsas på nytt.

Läs mer Mer