Η «συνομιλία» με τα φυτά στο φως θα μπορούσε να τα προειδοποιεί εκ των προτέρων για επικείμενους κινδύνους όπως έντομα ή ακραία καιρικά φαινόμενα.
Μια ομάδα επιστημόνων ειδικών για τα φυτά στο Πανεπιστήμιο Sainsbury Laboratory Cambridge University (SLCU) στις ΗΠΑ πραγματοποίησε εργαστηριακά πειράματα με καπνό (Nicotiana benthamiana) και αυτά έδειξαν ότι μπορούν να ενεργοποιήσουν τον φυσικό αμυντικό μηχανισμό του φυτού (ανοσολογική απόκριση) χρησιμοποιώντας το φως ως ερέθισμα (αγγελιοφόρο).
Ο δρ Αλεξάντερ Τζόουνς και η ερευνητική του ομάδα δημιούργησαν προηγουμένως μια σειρά βιοαισθητήρων που χρησιμοποιούν φθορίζον φως για να μεταφέρουν οπτικά σε πραγματικό χρόνο τι συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο στα φυτά, αποκαλύπτοντας τη δυναμική κρίσιμων φυτικών ορμονών. Αυτοί οι βιοαισθητήρες μπορούν να αποκαλύψουν πώς αντιδρούν τα φυτά στις περιβαλλοντικές πιέσεις.
Νέο εργαλείο για τη «συνομιλία» με τα φυτά
Η πιο πρόσφατη έρευνά τους που δημοσιεύθηκε στο PLOS Biology με τίτλο «Highlighter is an optogenetic actuator for light-mediated, high resolution gene expression control in plants» περιγράφει ένα νέο εργαλείο που ονομάζεται Highlighter και χρησιμοποιεί συγκεκριμένες συνθήκες φωτός για να ενεργοποιήσει την έκφραση ενός γονιδίου-στόχου στα φυτά.
Μια τέτοια ιδέα έχει εξάψει εδώ και καιρό τη φαντασία των ειδικών. Αν μια τέτοια δυνατότητα ήταν δυνατή, θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη γεωργία και στη σχέση μας με τα φυτά, δήλωσε η ομάδα.
«Αν μπορούσαμε να προειδοποιήσουμε τα φυτά για μια επικείμενη επιδημία, ασθένεια ή επίθεση από παράσιτα, τα φυτά θα μπορούσαν στη συνέχεια να ενεργοποιήσουν τους φυσικούς αμυντικούς μηχανισμούς τους για να αποτρέψουν εκτεταμένες ζημιές», εξήγησε ο Τζόουνς. «Θα μπορούσαμε επίσης να ενημερώσουμε τα φυτά για τα επερχόμενα ακραία καιρικά φαινόμενα, όπως οι καύσωνες ή η ξηρασία, επιτρέποντάς τους να προσαρμόσουν τα πρότυπα ανάπτυξής τους ή να εξοικονομήσουν νερό. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές και βιώσιμες γεωργικές πρακτικές και να μειώσει την ανάγκη για χημικές ουσίες».
Ουσιαστικά οι επιστήμονες μιλούν για ένα σύστημα γονιδιακής έκφρασης ελεγχόμενο από το φως (σύστημα οπτογενετικής). Η οπτογενετική έχει φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς, συμπεριλαμβανομένων των νευροεπιστημών, όπου οι βιολόγοι μπορούν να απομονώσουν τις λειτουργίες μεμονωμένων νευρώνων. Ωστόσο ήταν δύσκολο να εφαρμοστεί στα φυτά επειδή περιέχουν ήδη πολλούς φωτοϋποδοχείς και χρειάζονται ένα ευρύ φάσμα φωτός για να αναπτυχθούν.
Highlighter: An optogenetic system for high-resolution gene expression control in plants https://t.co/E5L5dxnbVI
— Phillip Kyriakakis (@breakliquid) September 26, 2023
Με πληροφορίες από Jerusalem Post
