15:25 2023-06-09
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noua abordare „stivuiește” gene pentru o transformare mai rapidă a plantelor
_ Noua abordare „stive” ' gene pentru o transformare mai rapidă a plantelor
Într-o descoperire menită să accelereze dezvoltarea culturilor avantajoase din punct de vedere proces pentru biocombustibili cu reacție, oamenii de știință de la Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie au dezvoltat capacitatea de a introduce mai multe gene în plante în un singur pas.
„În timp ce încercăm să îndeplinim obiectivul unei industrie aeriană cu zero emisii de carbon până în 2050 cu combustibili durabili, provocările sunt imense – din punct de vedere tehnic, economic și biologic, „, a declarat Jerry Tuskan, director executiv la Centrul pentru Inovare în Bioenergie, sau CBI, condus de ORNL, care a condus cercetarea. „Abilitatea de a testa mai multe gene simultan va accelera acest proces și va crește probabilitatea ca vom atinge obiectivul națiunii de a înlocui 100% din combustibilul de aviație pe bază de petrol până în 2050.”
Tehnica de transformare a plantelor. , cunoscut sub numele de stivuire de gene, înlocuiește metoda minuțioasă de a introduce câte o genă la un moment dat în ADN-ul unei plante vizate și apoi de secvențiere a plantei pentru a se asigura că genele sunt în locul potrivit și au orientarea corectă pentru a declanșa trăsăturile fizice dorite.
Genele nu funcționează în vid. Trăsăturile complexe pe care le doresc cercetătorii, cum ar fi creșterea mai rapidă și toleranța la secetă, sunt adesea controlate de mai multe gene. Ingineria genetică tradițională implică adăugarea unei gene și a mașinilor biochimice asociate acesteia la plante, dovedirea că funcționează, apoi luarea acelui material vegetal și transformarea lui a doua oară cu o altă genă și demonstrarea că funcționează, apoi o a treia genă și așa mai departe, într-un complex, proces care necesită mult timp.
„Este mult mai eficient dacă poți face toate acestea într-o singură transformare”, a spus Tuskan, care a colaborat și la cercetare.
Oamenii de știință de la ORNL au creat o nouă metodă de livrare prin utilizarea segmentelor de proteine numite inteine care au capacitatea naturală de a se despărți de proteinele mai mari și apoi de a se îmbina înapoi pentru a crea noi proteine. Cercetătorii au folosit inteinele pentru a crea un sistem de marker selectabil divizat care a introdus simultan patru gene în plante, inclusiv gene care „marchează” sau identifică celulele transformate, le susțin stabilitatea și fac modificările detectabile de către biosenzori.
Tehnica. , descris în Communications Biology, a fost demonstrat pe tutun, planta model Arabidopsis thaliana și plopul de materie primă din biomasă.
Hbrizii rezultați au fost examinați folosind biosenzori pe bază de lumină dezvoltați de ORNL, care au indicat că noile gene au fost integrate. în plantă. Descoperirile au fost confirmate prin examinarea ADN-ului plantelor.
Proiectul „este rezultatul unor ani de cercetare la CBI dedicati creării de materii prime bioenergetice rezistente care cresc în condiții mai puțin decât ideale”, a spus liderul proiectului ORNL, Xiaohan Yang. „Vrem să stivuim trăsături în plop care fac arborele viabil din punct de vedere economic pentru a crește și a procesa pentru combustibilul pentru avioane”. Noua capacitate de stivuire a genelor este implementată cu ușurință în conductele existente de transformare a plantelor, permițând în același timp rezultate mult mai rapide, a spus Yang.
Ca parte a misiunii sale de a dezvolta o recoltă durabilă, nealimentară, pentru combustibil de aviație curat, CBI a identificat gene care controlează trăsăturile plantelor, cum ar fi randamentul mai mare, compoziția biomasei care se pretează să fie procesată mai ușor în biocombustibili și toleranța la secetă.
Yang și colegii săi au început să lucreze la o iterație a tehnicii pentru a introduce 12. gene simultan—10 legate de funcțiile biologice la plop și doi markeri. Yang a spus că este fezabil ca tehnica să fie rafinată pentru a sprijini stivuirea a până la 20 de gene.
„Am demonstrat că putem aplica aceste noi metode pentru construirea construcțiilor de instalații într-un mod previzibil și mai eficient, care necesită mai puține validare și testare în aval”, a spus Tuskan. Noua capacitate „depășește o îmbunătățire progresivă a tehnologiei actuale și este punctul culminant al multor eforturi ale oamenilor, reprezentând un pas semnificativ înainte în capacitatea noastră de a transforma plantele.”
Comentarii:
Adauga Comentariu