اصلاح ژنتیکی گیاه با استفاده از نانولوله‌های کربنی انجام شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو؛ محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان دادند که با اسپری کردن محلول حاوی نانوذرات و ژن‌های مختلف روی کلروپلاست سلول‌های گیاهی می‌توان اصلاح ژنتیکی را در این گیاهان انجام داد. با این روش به سادگی و با کمترین خطر می‌توان اصلاح ژنتیکی را انجام داد در حالی که در روش‌های رایج نیاز به ابزار‌ها و روش‌های پیچیده و گرانقیمت است.

این گروه تحقیقانی به رهبری مایکل استرانو چند سال پیش برای اولین بار دریافتند که می‌توان نانوذرات را به غشاء سلول گیاهی وارد کرد. آن‌ها دریافتند که اگر ابعاد و بار الکتریکی روی نانوذرات صحیح باشد، نانوذرات از طریق ساز و کاری به نام نفوذ بسته تبادل چربی یا LEED به درون غشاء سلول نفوذ می‌کنند.

در ادامه، این گروه با این روش لوسیفراز را که یک پروتئین درخشنده است به برگ گیاه وارد کردند. استرانو می‌گوید: «این که بتوان ابزار‌های ژنتیکی را به بخش‌های مختلف گیاه وارد کرد، کاری جالب توجه برای زیست‌شناسان است. هر زمان من درباره این موضوع صحبت می‌کنم، دیگران می‌پرسند که آیا می‌توان از این روش برای رهایش ژن به کلروپلاست استفاده کرد؟»

 

 

کلروپلاست اندامی است که در آن با استفاده از فتوسنتز، قند ایجاد می‌شود. این اندام دارای ۸۰ ژن بوده که حاوی کد‌های پروتئین‌های درگیر در فتوسنتز است. پیش از این محققان از روش تفنگ ژن برای دستکاری ژنتیکی استفاده می‌کردند که موجب آسیب‌هایی به ساختار گیاه می‌شد.

ابتدا محققان MIT از نانوذرات حاوی نانولوله‌کربنی پیچیده شده در کیتوزان برای این کار استفاده کردند. به این نانوذرات DNA دارای بار منفی نیز اضافه شد که بتواند به سادگی به نانولوله دارای بار مثبت متصل شود. این نانوذرات درون محلولی قرار گرفت و با سرنگ بدون سوزن روی برگ گیاه اسپری شد تا از طریق حفره‌های موسوم به استومتا که مسئول تنظیم آب سلول هستند، به داخل سلول نفوذ کنند.

به محض ورود به سلول، به دلیل محیطی که اسیدیته آن پایین است، DNA از نانوذره جدا شده و می‌تواند موجب تولید پروتئین شود.