科学者たちは、植物用の遺伝子「トグルスイッチ」を作成し、果実の熟成や耐干性などの特定の特性を制御できるようにしました。この画期的な発見は、農業に革命をもたらし、世界的な課題への取り組みを支援する可能性があります。
コロラド州立大学の研究者たちは、完全に成長した植物に合成遺伝子トグルスイッチを実装することに成功しました。合成生物学は、電子回路のように機能する新しいDNAセグメントの設計と構築を伴います。この革新的なツールにより、科学者は植物内の特定の遺伝子を活性化または不活性化することができ、まるでスイッチが電球を制御するようなものです。
ACS Synthetic Biologyに掲載されたこの研究は、生物学科のジューン・メドフォード教授と化学・生物工学科のアショク・プラサド教授が主導しました。チームは、単細胞生物と比較して大きな課題となる多細胞植物の複雑さを克服することに焦点を当てました。
チームは、植物DNA成分を合成し、数学的モデリングを使用して遺伝子トグルシステムを設計しました。このアプローチにより、効果的な組み合わせを特定する前に、さまざまな組み合わせをテストすることができました。その後、選択したDNA配列で植物を形質転換し、12日間にわたって結果を観察しました。
メドフォード教授は、主要なシグナルを特定するために生物学的専門知識と数学的モデリングを組み合わせた、このプロジェクトの協調性を強調しました。この研究は、これらの回路が植物全体で機能し、そのライフサイクル全体でさまざまな機能を調節することを示しています。プラサド教授は、干ばつ耐性などの特性を活性化することにより、農家が作物を制御できる可能性を強調しました。
この技術は、食料安全保障の強化や新素材の開発など、社会に多くのメリットをもたらします。農家が予測不可能な気候に適応し、作物の収量を向上させることを可能にする可能性があります。植物の特性を制御する能力は、農業と環境持続可能性にとってエキサイティングな可能性を開きます。