PRILAGODBA KLIMATSKIM PROMJENAMA

'Poigravanjem' genima korijen postaje kraći i jači

02.09.2022 u 18:40

Bionic
Reading

Jedna od tema na kojima su se znanstvenici širom svijeta jako angažirali jest kako održati proizvodnju hrane u uvjetima klimatskih promjena koje bi mogle istinski ugroziti budućnost čovječanstva. Najčešće se istražuje kako prilagoditi biljke na drastično promijenjene uvjete u prirodi. Najnoviji primjer stiže sa sveučilišta Stanford.

Tamošnji genetičari su, naime, otkrili način kontrole strukture korijena kod biljaka dok rastu i granaju se. Nadaju se da će manipuliranjem dubinom do koje korijen doseže, kao i oblikom korijena učiniti urod otpornijim prema promjeni klime. Primjerice, plići korijen može potaknuti bolju apsorpciju fosfora blizu površine, dok će dublji korijen bolje primati vodu i dušik.

Bioinženjerka Jennifer Brophy sa Stanforda, članica tima koji se bavio ovim istraživanjem, kazala je povodom objave studije u časopisu Science da bi ovako umjetno stvorene genetske poruke trebale omogućiti izgradnju vrlo specifičnog korijenja ili strukture lišća koji će ponuditi optimalni oblik za izazovne uvjete u okolišu.

Ono što bi se ovakvim postupkom postiglo zapravo je svojevrsno ubrzavanje evolucije. Naime, istraživači sa Stanforda utjecali su na gene kojima se biljke mogu 'reprogramirati' mnogo brže nego što bi im trebalo prirodnom adaptacijom kako bi se prilagodili promijenjenim uvjetima. I ne samo brže, nego i mnogo preciznije.

Koristeći stanice duhana, istraživači su stvorili umjetni genetski 'strujni krug' koji nadzire gene i, pojednostavljeno, tu biljku 'uči' kako se druge biljke prilagođavaju. Otprilike je to kao računalni kod: kad imaš pravilno unesene vrijednosti možeš dobiti i pravi rezultat. Ili, druga usporedba: genetski krugovi su poput električnih krugova sa sklopkama, poput onih koji pokreću vaše mobitele. Uz pomoć 'prekidača', istraživači mogu kontrolirati koja stanica u biljci potiče koji gen, mijenjajući način na koji biljka raste.

U svojim istraživanjima, ekipa sa Stanforda manipulirala je rastom male i neugledne biljke koja obično raste kao korov, kod nas je zovu uročnjak, latinsko ime je Arabidopsis thaliana. Mijenjajući način djelovanja samo jednog gena promijenili su gustoću grana korijena, a da nisu poremetili ni jednu drugu osobinu korijena. Upravo to je veliko postignuće, jer u ranijim pokušajima nije se uspjelo izbjeći druge promjene u korijeno.

Sljedeći korak bit će pokušaj genetskog reprogramiranja sirka, žitarice koja pokazuje obećavajući potencijal kao biogorivo. Plan je poboljšati sposobnost sirka da upije vodu i time učini svoju fotosintezu učinkovitijom. Uspiju li u tome, mogućnosti su nebrojene.