Ученые создали генетический «переключатель» для растений, позволяющий им контролировать определенные признаки, такие как созревание плодов и устойчивость к засухе. Этот прорыв может революционизировать сельское хозяйство и помочь решить глобальные проблемы.
Исследователи из Университета штата Колорадо успешно внедрили синтетический генетический переключатель в полностью развитые растения. Синтетическая биология включает в себя проектирование и конструирование новых сегментов ДНК для работы в качестве схем в электронике. Этот инновационный инструмент позволяет ученым активировать или деактивировать определенные гены внутри растения, подобно тому, как выключатель управляет лампочкой.
Исследование, опубликованное в ACS Synthetic Biology, возглавляли профессор Джун Медфорд с кафедры биологии и профессор Ашок Прасад с кафедры химической и биологической инженерии. Команда сосредоточилась на преодолении сложностей многоклеточных растений, которые представляют собой серьезную проблему по сравнению с одноклеточными организмами.
Команда синтезировала компоненты ДНК растений и разработала систему генетического переключения, используя математическое моделирование. Этот подход позволил им протестировать различные комбинации, прежде чем определить эффективную. Затем они трансформировали растения с выбранными последовательностями ДНК и наблюдали результаты в течение 12 дней.
Профессор Медфорд подчеркнула совместный характер проекта, объединив биологическую экспертизу с математическим моделированием для выявления ключевых сигналов. Исследование показывает, что эти схемы функционируют во всем растении, регулируя различные функции на протяжении всего его жизненного цикла. Профессор Прасад подчеркнул потенциал для фермеров контролировать свои культуры, активируя такие признаки, как устойчивость к засухе.
Эта технология предлагает многочисленные преимущества обществу, включая повышение продовольственной безопасности и разработку новых материалов. Она может позволить фермерам адаптироваться к непредсказуемым климатическим условиям и повысить урожайность. Возможность контролировать признаки растений открывает захватывающие возможности для сельского хозяйства и экологической устойчивости.