Ученые из Германии и Великобритании нашли способ управлять различными процессами растений – например, рост – с помощью оптогенетики. Воздействием света разных цветов ученые могут включать и выключать различные гены растения, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Methods. Новость появилась на сайте Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне (Германия).
Раньше использовать оптогенетику в исследованиях с растениями было невозможно, потому что растения естественным образом реагируют на свет по мере роста. Поэтому любые генетические переключатели, контролируемые светом, так или иначе оставались постоянно активными.
Авторы данного исследования, тем не менее, нашли способ справиться с этой проблемой. Они разработали специальную систему PULSE (Plant Usable Light-Switch Elements), которая позволяет контролировать различные клеточные процессы в растениях с помощью света. Проект связывает две актуальные темы в биологии – оптогенетику и синтетическую биологию.
Благодаря новому инструменты теперь можно использовать, например, красный свет, чтобы вызвать экспрессию гена в определенный момент, тогда как окружающий белый свет можно использовать как «выключатель», чтобы повернуть процесс вспять. При этом процедуру можно повторить любое количество раз. Этот процесс неинвазивный и легко обратимый – в отличие от использования химикатов или лекарств.
Ученые могут применять эту систему для управления физиологическими реакциями у растений: их иммунным ответом и, возможно, их развитием, ростом, передачей гормонов и реакциями на стресс.
Исследователи надеются, что в будущем их технология позволит регулировать рост растений, а так же то, как они цветут и адаптируются к окружающей среде, что в конечном итоге позволит увеличить урожайность.
[Фото: LEONIE-ALEXA KOCH, INSTITUTE OF SYNTHETIC BIOLOGY, UNIVERSITY OF DÜSSELDORF. Иллюстрация: Дюссельдорфский университет]
