Суть метода заключается в использовании линии-индуктора гаплоидии. Это специальное техническое растение (например, кукуруза), пыльца которого при опылении обычного сорта запускает развитие эмбриона, но затем полностью уничтожает/теряет свой собственный отцовский геном. Из семени вырастает гаплоид — организм, несущий только один (материнский) набор хромосом.
Технология HI-Edit делает «финт ушами»:
Создание индуктора-носителеля: Ученые один раз создают ГМО-линию индуктора гаплоидии, внутрь ДНК которой встроен комплекс CRISPR/Cas9.
Опыление: Этой модифицированной пыльцой опыляют элитный коммерческий сорт, который нужно отредактировать.
«Поцелуй и прощание» (Hit-and-Run): Спермий проникает в клетку и успевает синтезировать белок Cas9 и РНК-гид. Этот комплекс CRISPR наводится на цель и редактирует материнскую ДНК. Сразу после этого включается механизм элиминации: весь отцовский геном (вместе со встроенным в него CRISPR) разрушается и исчезает.
Удвоение: Ученые получают гаплоидное семя, где ДНК отредактирована, а самого трансгена CRISPR физически больше нет. Хромосомы искусственно удваивают (например, колхицином), получая за всего два поколения абсолютно чистую, коммерческую, гомозиготную линию.