انتقال مستقیم مواد ژنتیکی به ریشه گیاهان برای نخستین بار

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از تکنولوژی نت ورک، در یک پیشرفت برجسته در زمینه زیست‌فناوری، تیمی از محققان دانشگاه کوئینزلند برای نخستین بار موفق شد مواد ژنتیکی را از طریق ریشه به گیاهان منتقل کند. این کشف، که در مجله علمی Nature Plants منتشر شده است، نشان می‌دهد که فناوری نانوذرات می‌تواند به تنظیم دقیق ژن‌های گیاهان کمک کند و منجر به افزایش بازدهی محصولات کشاورزی و بهبود کیفیت مواد غذایی شود.

پروفسور «برنارد کارول» از دانشکده شیمی و علوم زیستی مولکولی دانشگاه کوئینزلند اظهار داشت که روش‌های سنتی اصلاح نژادی یا دست‌ورزی ژنتیکی گیاهان معمولاً به چندین نسل زمان نیاز دارند که فرایندی طولانی و پرهزینه محسوب می‌شود. در این تحقیق، محققان از نانوذراتی استفاده کردند که از قبل توسط گروه پروفسور گوردون شو برای انتقال واکسن‌ها و درمان‌های سرطان در حیوانات توسعه داده شده بود.

یکی از چالش‌های اصلی در این پروژه، ساختار سخت و چوب‌همچون دیواره سلولی گیاهان بود که باعث می‌شد انتقال مواد ژنتیکی به داخل سلول‌های گیاهی دشوار باشد. برای رفع این مشکل، پژوهشگران نانوذرات را با یک پروتئین پوشش دادند که توانایی شل کردن دیواره سلولی را داشت. این پوشش پروتئینی به نانوذرات کمک کرد تا از دیواره‌های سلولی عبور کرده و برای نخستین بار mRNA مصنوعی را به داخل سلول‌های گیاهی منتقل کنند.

mRNAها مولکول‌های پیام‌رسانی هستند که دستورالعمل‌های ژنتیکی لازم برای ساخت و بهبود موجودات زنده را در خود دارند. تیم تحقیقاتی با استفاده از این نانوذرات یک mRNA مصنوعی را که تولید پروتئین فلورسنت سبز را تحریک می‌کند، به گونه‌های مختلف گیاهی شامل آرابیدوپسیس منتقل کردند.

پروفسور کارول اظهار داشت که شگفت‌انگیز بود که نانوذرات نه تنها بار ژنتیکی خود را به اولین سلول منتقل کردند، بلکه همراه با آب در سراسر گیاه حرکت کردند و mRNA را در قسمت‌های مختلف توزیع کردند.

این پیشرفت می‌تواند به جای سال‌ها اصلاح نژادی سنتی یا مهندسی ژنتیک، ویژگی‌های دلخواه مثل بهبود طعم یا کیفیت محصول را در گیاهان به صورت سریع‌تری ایجاد کند.