زیست فناوری کشاورزی

مرکز جامع اطلاع رسانی

پیشرفت چشمگیر در تولید گیاهان نورزا با نانوتکنولوژی

در دانشگاه MIT امریکا گیاه نورزایی تولید شده است که با انرژی درون‌سلولی تأمین می‌شود و می‌تواند تا ۲۱ ساعت بی‌وقفه روشن بماند. این گیاه با استفاده از ATP سلولی، مواد شیمیایی نورزا تولید می‌کند.

مهندسی گیاهان زنده برای انتشار نور و روشنایی دائمی به خاطر توان گیاهان درتولید انرژی اضافی به طور مستقل و دارا بودن مکانیسم‌های ذخیره‌سازی و بازسازی خودبه‌خودی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. نانوتکنولوژی این توانمندی را در اختیار متخصصین گذاشته تا بتوانند آنزیم‌های مورد نیاز برای چنین فرایندی را درون سلول در کنار یکدیگر نگه دارند و تولید یکنواخت و مداوم مواد شیمیایی با خاصیت شیمولومینسانس را ممکن کنند.

در این مورد از لوسیفراز کرم شب‌تاب متصل به سیلیکا، لوسیفیرین محصور شده با پلی‌لاکتیک کو گلیکولیک اسید (PLGA) برای آزاد شدن تدریجی لوسیفرین و کوآنزیم A متصل به کیتوزان استفاده شده است. ATP درون‌سلولی انرژی این واکنش را تأمین می‌کند. همچنین از نانوکریستال‌ فسفر برای تنظیم طول موج نور استفاده شده است. در نتیجه نورزایی در این گیاهان بدون تغییر ژنتیکی صورت می‌گیرد.

پیش از این گیاهان نورزا عمدتاً با بیان ژن لوسیفراز کرم شب‌تاب یا اپران lux باکتریایی تولید می‌شدند. چالش این روش در دسترس نبودن همیشگی غلظت مناسبی از ATP برای تأمین انرژی این واکنش‌ها در سلول و همچنین بهینه نبودن واکنش‌ها به دلیل در دسترس نبودن پیش‌ماده کافی برای این آنزیم‌ها بود.

روش رساندن این نانوذرات به بافت‌های مختلف نیز روش جدید است که توسط همین پژوهشگران اختراع و پتنت شده است و به نام تزریق نانوذرات در حمام تحت فشار (PBIN) خوانده می‌شود.

 این پژوهشگران موفق شدند با این روش با شیوه‌های گوناگونِ در اختیار قرار دادن مواد و آنزیم‌های ذکر شده، گیاه را به نور دادن با الگوهای گوناگون وادار سازند. دو تصویر بالای شکل زیر، لوگوی دانشگاه MIT را به شکل نورانی به ترتیب از سمت چپ در گیاه Eruca sativa و اسفناج نشان می‌دهد. 

مترجم: محسن رحیمی نژاد

مجله زیست فن

منبع خبر

مقاله منبع

 

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

اخبار ویژه

اخبار

این پایگاه اطلاع رسانی به کارگروه کشاورزی ستاد توسعه زیست فناوری تعلق دارد.