Naukowcy stworzyli genetyczny „przełącznik” dla roślin, umożliwiając im kontrolowanie określonych cech, takich jak dojrzewanie owoców i odporność na suszę. To przełomowe odkrycie może zrewolucjonizować rolnictwo i pomóc w sprostaniu globalnym wyzwaniom.
Badacze z Colorado State University z powodzeniem wdrożyli syntetyczny genetyczny przełącznik w w pełni rozwiniętych roślinach. Biologia syntetyczna obejmuje projektowanie i konstruowanie nowych segmentów DNA, które działają jak obwody w elektronice. To innowacyjne narzędzie umożliwia naukowcom aktywowanie lub dezaktywowanie określonych genów w roślinie, podobnie jak przełącznik kontroluje żarówkę.
Badania, opublikowane w ACS Synthetic Biology, prowadzili profesor June Medford z Wydziału Biologii i profesor Ashok Prasad z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Biologicznej. Zespół skupił się na pokonywaniu złożoności roślin wielokomórkowych, co stanowiło znaczne wyzwanie w porównaniu z organizmami jednokomórkowymi.
Zespół zsyntetyzował składniki DNA roślin i zaprojektował genetyczny system przełączania za pomocą modelowania matematycznego. Takie podejście pozwoliło im przetestować różne kombinacje przed zidentyfikowaniem skutecznej. Następnie przekształcili rośliny za pomocą wybranych sekwencji DNA i obserwowali wyniki przez 12 dni.
Profesor Medford podkreśliła współpracowniczy charakter projektu, łącząc wiedzę biologiczną z modelowaniem matematycznym w celu zidentyfikowania kluczowych sygnałów. Badania pokazują, że obwody te działają w całej roślinie, regulując różne funkcje w całym jej cyklu życia. Profesor Prasad podkreślił potencjał dla rolników w zakresie kontrolowania swoich upraw poprzez aktywację cech, takich jak tolerancja na suszę.
Technologia ta oferuje społeczeństwu liczne korzyści, w tym zwiększone bezpieczeństwo żywnościowe i rozwój nowych materiałów. Może umożliwić rolnikom dostosowanie się do nieprzewidywalnego klimatu i poprawę plonów. Możliwość kontrolowania cech roślin otwiera ekscytujące możliwości dla rolnictwa i zrównoważonego rozwoju środowiska.