Биоактивният спрей може да бъде алтернатива на генетично модифицираните култури

Сподели

Въпреки че генетично модифицираните култури имат някои големи предимства пред обикновените си колеги, първоначалното създаване на модифицираните растения може да бъде доста предизвикателство. Сега учените са разработили по-опростен подход, при който нормалните растения се променят със спрей, който се прилага върху културите.

Земеделските растения обикновено са генетично модифицирани, за да увеличат добива, да изискват по-малко вода или да бъдат по-устойчиви на вредители и болести. Успешното прилагане на такива модификации обаче отнема значително време и пари, плюс много хора са опасни да консумират събраните растения (или храни, направени с тях).

Воден от изследователя Масаки Одахара, екип от японския център за устойчиви ресурси на RIKEN се зае да разработи по-лесна алтернатива, която да даде същите резултати.

По-конкретно, учените искаха да създадат биоактивни молекули, които биха могли да бъдат пръскани върху културите, където да влязат в клетките на растенията и или да потискат, или да задействат активността на специфични гени.

Един от първите кандидати, които учените са търсили, са вериги от аминокиселини, известни като клетъчно-проникващи пептиди (CPPs). Предишни проучвания показват, че такива пептиди са способни да доставят молекули в структури в растителните клетки, като хлоропластите, които извършват фотосинтеза.

За да видят кои пептиди ще работят най-добре, изследователите маркират множество естествени и синтетични CPP с жълти флуоресцентни сигнали, след което напръскват тези CPP върху листата на крес тала, соя и домати. Когато впоследствие се използва конфокален лазерен сканиращ микроскоп за изобразяване на листата, беше установено, че няколко от пептидите са били особено успешни при инфилтриране на клетките им, което ги кара да флуоресцират в жълто.

Допълнителни експерименти показват, че парчета ДНК, наречени плазмиди – които често се използват за прехвърляне на чужди гени в организми като растения – могат да бъдат пренесени в листата на растенията, след като бъдат прикрепени към напръскани CPP. Други прикрепени биомолекули накараха листата временно да развият повече пори, което позволява поемането на по-голямо количество от спрея.

Накрая учените насочиха вниманието си към растение, което е било генетично модифицирано (по традиционен начин), за да изрази свръхекспресия на жълта флуоресценция в листата си. Чрез свързване на РНК, която пречи на тази активност да се CPP и след това пръскайки този CPP върху листата на растението, изследователите успяха успешно да заглушат жълтата флуоресценция.

„Биоактивните молекули, доставяни чрез спрей, биха могли ефективно да подобрят икономически желаните качествени характеристики в културите“, каза Одахара. “Следващата ни стъпка е да подобрим ефективността на системата за доставка. В крайна сметка се надяваме, че тази система може да се използва за безопасна защита на културите от паразити или други вредни фактори.”

Наскоро в списанието беше публикуван документ за изследването ACS Nano.

Източник: RIKEN чрез Алфа Галилео



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели