Wetenschappers hebben een genetische “schakelaar” voor planten gecreëerd, waardoor ze specifieke eigenschappen zoals het rijpen van fruit en droogteresistentie kunnen controleren. Deze doorbraak zou de landbouw kunnen revolutioneren en helpen bij het aanpakken van wereldwijde uitdagingen.
Onderzoekers van de Colorado State University hebben met succes een synthetische genetische schakelaar geïmplementeerd in volgroeide planten. Synthetische biologie omvat het ontwerpen en construeren van nieuwe DNA-segmenten die functioneren als circuits in elektronica. Deze innovatieve tool stelt wetenschappers in staat om specifieke genen binnen een plant te activeren of te deactiveren, net zoals een schakelaar een gloeilamp bedient.
Het onderzoek, gepubliceerd in ACS Synthetic Biology, werd geleid door professor June Medford van de afdeling Biologie en professor Ashok Prasad van de afdeling Chemische en Biologische Engineering. Het team concentreerde zich op het overwinnen van de complexiteit van meercellige planten, wat een aanzienlijke uitdaging vormt in vergelijking met eencellige organismen.
Het team synthetiseerde planten-DNA-componenten en ontwierp een genetisch schakelsysteem met behulp van wiskundige modellering. Deze aanpak stelde hen in staat om verschillende combinaties te testen voordat ze een effectieve identificeerden. Vervolgens transformeerden ze planten met de geselecteerde DNA-sequenties en observeerden de resultaten gedurende 12 dagen.
Professor Medford benadrukte het collaboratieve karakter van het project, waarbij biologische expertise werd gecombineerd met wiskundige modellering om belangrijke signalen te identificeren. Het onderzoek toont aan dat deze circuits in de hele plant functioneren en verschillende functies gedurende de levenscyclus reguleren. Professor Prasad benadrukte het potentieel voor boeren om hun gewassen te controleren door eigenschappen zoals droogtetolerantie te activeren.
Deze technologie biedt tal van voordelen voor de samenleving, waaronder verbeterde voedselzekerheid en de ontwikkeling van nieuwe materialen. Het zou boeren in staat kunnen stellen zich aan te passen aan onvoorspelbare klimaten en de gewasopbrengsten te verbeteren. De mogelijkheid om planteigenschappen te controleren, opent spannende mogelijkheden voor de landbouw en ecologische duurzaamheid.