Informace organizace BIOTRIN

Vývoj nových inovativních technologií zjednodušujících každodenní život i zlepšujících vyhlídky na naši budoucnost je na vzestupu. V zemědělství, potravinářství i medicíně se v posledních desetiletích vedle nástrojů umožňujících úpravy genomu dostaly do popředí zájmu také nanotechnologie. Vzájemné propojení obou těchto oblastí může posunout vývoj ještě dále, jak ukazuje studie australských vědců publikovaná v časopise Frontiers in Plant Science.

Vědci z The University of Melbourne, The center for AgriBioscience, La Trobe University a Agriculture Victoria Research se zaměřili na molekulární charakterizaci geneticky modifikovaných (GM) rostlin, která může poskytnout zásadní informace pro vývoj detekčních a identifikačních metod; funkční a přesné metody jsou stěžejní pro splnění požadavků na sledovatelnost a označování GM produktů před uvedením na trh. Podrobný popis genetické modifikace byl dříve náročným krokem při hodnocení bezpečnosti, protože vyžadoval použití pracných a časově náročných technik. 

Ve studii byla popsána nově vyvinutá, přesná, jednoduchá a rychlá metoda pro molekulární charakterizaci GM rostlin využívající nanopórovou technologii MinION (Oxford Nanopore Technologies). Jedná se o vůbec první využití této metody pro kompletní charakterizaci transgenní rostliny. 

MinION je jednou z technik nejpokročilejší, třetí generace sekvenování (angl. third-generation sequencing, TGS). Umožňuje sekvenaci jediné molekuly DNA v reálném čase bez nutnosti amplifikace DNA nebo paralelních sekvenačních procesů. Výhodou oproti předešlým generacím je možnost sekvenace dlouhých úseků nukleových kyselin. Dalším benefitem pro praktické použití je i to, že pro provedení ani vyhodnocení výsledků není potřeba využívat složité bioinformatické nástroje.

Australští vědci použili MinION pro charakterizaci třech GM rostlin výrazně se lišících velikostí genomu a dostupností referenčních genomů – jílku vytrvalého (Lolium perenne), jetele plazivého (Trifolium repens) a řepky (Brassica napus). Byli úspěšní při určování sekvencí, počtu kopií, celkové struktury inzerce transgenu a dokonce další identifikace sekundárních inzercí střední velikosti, které běžně používanými metodami nebývají zachyceny. Proces od extrakce DNA po analýzu výsledků trval jeden týden (viz. Obr. 1 níže), čímž byla jejich metoda výrazně rychlejší, jednodušší a nákladově efektivnější ve srovnání s pracnými konvenčními technikami.

Popsanou metodiku tak lze použít k rychlé a přesné charakterizaci transgenních úprav na molekulární úrovni před procesem komercializace nebo deregulace. Může být využita i pro účely sledovatelnosti pomocí vlastní databáze pro screening vektorů a běžných transgenních prvků.

 
Obr. 1: Schéma postupu molekulární charakterizace GM plodin metodou MinION

• https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.602313/full
• https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=18581

Zdroj článku: BIOTRIN