Ryż stanowi podstawę diety prawie połowy ludności na świecie. Uprawia się go w 89 krajach na sześciu kontynentach. Obecnie mijają lata zanim hodowcom uda się dokonać transferu właściwego genu odpowiedzialnego za pożądaną cechę do innych odmian bez negatywnych skutków dla pozostałych genów, które niezbędne są roślinie do egzystencji w lokalnym środowisku.

Naukowcy z niemieckiego Instytutu Biologii Rozwojowej imienia Maxa Plancka oraz z Międzynarodowego Instytutu Badań Ryżu (International Rice Research Institute) na Filipinach znaleźli rozwiązanie tego problemu. Opracowali bowiem narzędzie, dzięki któremu proces transferu genów między odmianami będzie trwał nie lata, lecz tygodnie.

Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie PLoS ONE. Metoda polega na wykorzystaniu miRNA - mikroskopijnych cząsteczek RNA, do wyłączania niektórych genów. Mówimy o wyłączaniu, ponieważ wiele pożądanych cech ryżu jest efektem nieaktywności pewnych genów. Cząsteczki miRNA występują naturalnie u roślin i zwierząt, u których odgrywają istotną rolę regulacji aktywność genów. Poprzez ingerencję w proces aktywności miRNA możemy skutecznie blokować działanie określonych genów.

W badaniach naukowcy korzystali ze sztucznych cząsteczek miRNA (amiRNA) w celu uzyskania dostępu do mechanizmu wyciszania genów i wyłączenia konkretnych genów. Pozwoliło to na wyłączenie genu Eui1 w dwóch odmianach ryżu (japonica i indica), dzięki czemu nie dochodziło do samozapylenia, tylko kwiaty były zapylane pyłkami innych roślin. Zapylenie krzyżowe ma duże znaczenie dla hodowców, ponieważ pozwala im uzyskać nasiona hybrydowe.

Oprócz umożliwienia szybkiego transferu genu, sztuczne microRNA również przyspieszają identyfikację ważnych genów oraz odkrywanie nowych funkcji genów. Obecność miRNA stwierdzono we wszystkich dotychczas zbadanych roślinach, dlatego powinno być możliwe zaadaptowanie tej techniki do innych roślin uprawnych, twierdzi Detlef Weigel z Instytutu Maxa Plancka. Mogło by to przyczynić się do poprawy wartości odżywczej i właściwości rolniczych roślin".

UE udzieliła wsparcia finansowego dla prac poprzez projekt SIROCCO (Silencing RNAs: organisers and coordinators of complexity in eukaryotic organisms), który finansowany jest w ramach obszaru tematycznego Szóstego programu ramowego (6PR) "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia dla zdrowia".