متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۷/۱۲/۱۳

تعداد بازدید : ۱۹۱

تعداد رای : ۱

یک راه ساده‌تر برای مهندسی گیاهان

یک تیم پژوهشی در MIT از نانوذرات برای رساندنِ ژن‌ها به کلرپلاست گیاه استفاده کرده‌اند. پژوهشگران MIT یک ابزار ژنتیکی جدید را توسعه داده‌اند که مهندسی کردنِ گیاهان را برای سازش با خشکسالی و مقاومت در برابر آفت‌ها آسانتر می‌کند. تکنیک آنها که از نانوذرات برای رسانشِ ژن‌ها به کلروپلاستِ سلول‌های گیاهان استفاده می‌کند در گیاهان زیادی مانند اسفناج و سبزیجات می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

به گفته‌ی مایکل استرانو از :MIT «این استراتژیِ جدید می‌تواند به زیست‌شناسانِ گیاهی کمک کند تا بر مشکلاتی که شاملِ گیاهان اصلاح ژنتیکی شده می‌شود غلبه کنند. این پروسه در حال حاضر یک روندِ وقت‌گیرو پیچیده است که در حال حاضر باید برای هر گیاه بصورت اختصاصی تولید شود.» این تکنیک یک گام مهم به سوی انتقال کلروپلاست است. از این تکنیک می‌توان برای غربالِ سریعِ ژن‌های نماینده برای بیانِ کلروپلاست‌ها در گستره‌ی وسیعی از گیاهان کشاورزی استفاده کرد.

 

هدف قرار دادنِ کلروپلاست

 

چندین سال پیش، استرانو و همکارانش کشف کرند که با تنظیمِ اندازه و بار الکتریکیِ نانوذرات آنها می‌توانند نانوذراتی طراحی کنند که توانایی وارد شدن به غشاء‌های سلول‌های گیاهان را دارند. این مکانیزم که به LEEP معروف است به آنها اجازه می‌دهد تا گیاهانی بسازند که با دربرگرفتنِ نانوذرات‌هایی که "لوسیفراز" (یک پروتئین که از خود نور ساطع می‌کند) حمل می‌کنند بدرخشند.

بلافاصله بعد از اینکه گروه MIT گزارش داد که برای گرفتنِ نانوذرات درونِ گیاهان از LEEP استفاده کرده است پژوهشگران این حوزه به این نتیجه رسیدند که می‌توان از این روش برای مهندسیِ ژنتیکیِ گیاهان استفاده کرد و بطور ویژه منظورشان رساندنِ ژن‌ها به کلروپلاست است. سلول‌های گیاهان دارای کلروپلاست‌های زیادی هستند، بنابراین معرفی کلروپلاست (بجای معرفی تنها هسته‌ها) برای بیان ژن‌ها می‌تواند راهی برای تولید بیشترِ پروتئین‌های دلخواه باشد. استفاده از ابزارهای ژنتیکی در مناطق مختلفِ گیاه چیزی است که زیست‌شناسانِ گیاهی بسیار به آن علاقه‌مندند.

کلروپلاست که بیشتر به عنوان مکانی برای فوتوسنتز شناخته می‌شود درای 80 ژن است که کدهایی برای پروتئین‌های مورد نیاز برای عمل فوتوسنتز محسوب می‌شوند. همچنین کلروپلاست خود دارای ریبوسوم است که اجازه می‌دهد پروتئین‌ها را در خود سامان دهد. تاکنون، برای دانشمندان بسیار مشکل بوده است تا ژن‌ها را بدرون کلروپلاست‌ها برسانند. تنها تکنیک موجود نیاز به استفاده از «تفنگ ژنی» پرفشار دارد که می‌تواند به گیاه آسیب برساند و همچنین زیاد کارا نیست.

با استفاده از استراتژیِ جدیدِ آنها، دانشمندان MIT نانوذراتی ساختند که شامل نانولوله‌های کربنی‌ای است که توسط چیتوسان که یک شکر طبیعی است احاطه شده‌اند. دی‌ان‌ای که دارای بار منفی است پیوندِ ضعیفی با نانولوله‌های کربنیِ با بارمثبت دارد. برای رساندنِ نانوذرات به درون برگ‌های گیاهان پژوهشگران یک سرنگ بدون سوزن که با محلولِ ذره پرشده است را به منطقه‌ی پایینِ سطح برگ رساندند. ذرات از راه حفره‌های بسیار کوچک که استوماتا نامیده می‌شوند و معمولا تبخیر آب را کنترل می‌کنند وارد برگ می‌شوند.

دانشمندان امید دارند این تکنیک جدید به زیست‌شناسان گیاهی اجازه دهد تا راحت‌تر خصوصیاتِ دلخواهشان را به درون گیاهان و سبزیجات منتقل کنند. برای مثال، پژوهشگران کشاورزی در سنگاپور و بقیه‌ی کشورها علاقه‌مندند تا سبزیجات و محصولاتی تولید کنند که میتواند در تراکم بیشتری تولید شود.

 

نتایج این پژوهش در مجله نیچر به چاپ رسیده است. برای مشاهده این خبر، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)