Tehnologia nanoparticulelor ar putea reprezenta un pas major pentru agricultură, având în vedere că ajută la reglarea fină a genelor plantelor pentru a crește randamentul culturilor și a îmbunătăți calitatea alimentelor.
Un grup de cercetători a introdus pentru prima dată material genetic în plante prin rădăcini, studiile efectuate deschizând o cale pentru îmbunătățirea rapidă a culturilor. „Ameliorarea tradițională a plantelor și modificarea genetică necesită multe generații pentru a produce un nou soi de cultură. Această tehnică este scumpă și are nevoie de perioade îndelungate de timp. Am reușit ca rădăcinile plantelor să absoarbă o nanoparticulă benignă care a fost dezvoltată de grupul profesorului Gordon Xu de la UQ pentru livrarea de vaccinuri și tratamente pentru cancer la animale. Pereții celulelor vegetale sunt rigizi și asemănători lemnului, mult mai duri decât celulele umane sau animale, așa că am acoperit nanoparticulele cu o proteină care slăbește ușor peretele celular al plantei. Acoperirea cu proteine a ajutat nanoparticulele să spargă pereții celulelor pentru a furniza pentru prima dată o încărcătură de ARNm sintetic în plante.”, a explicat profesorul Bernard Carroll, de la Facultatea de Chimie și Bioștiințe Moleculare a Universității din Queensland (UQ), notează revista australiană Cosmos.
ARN-ul mesager (ARNm) include molecule mesager naturale care conțin instrucțiuni genetice pentru a construi și a îmbunătăți toate formele de viață.
Noi soiuri de plante, obținute cu ajutorul ARN-ului mesager
În cadrul studiilor efectuate, echipa de cercetare a folosit nanoparticulele pentru a furniza ARNm sintetic care produce o proteină verde fluorescentă în mai multe specii de plante, inclusiv Arabidopsis, un membru în miniatură al familiei de rapiță și varză utilizat pe scară largă în cercetarea genetică.
„A fost surprinzător că, în loc să livreze toată încărcătura în prima celulă în care a intrat, nanoparticula a călătorit cu apa prin plantă, distribuind ARNm pe măsură ce mergea. Acest lucru este incitant, deoarece cu îmbunătățiri suplimentare, tehnologia ar putea fi utilizată în viitor pentru a produce noi soiuri de culturi mai rapid. Cu cercetări suplimentare, am putea viza o problemă cu o cultură, cum ar fi aroma sau calitatea și să avem un nou soi fără a fi nevoie de un deceniu de încrucișare sau modificare genetică. Asemenea modului în care un vaccin ARNm produce o proteină pentru a stimula sistemul imunitar și apoi se degradează, ARNm-ul pe care îl livrăm plantelor este exprimat tranzitoriu și apoi dispare.”, a menționat Bernard Carroll.
Tehnica nanoparticulelor a fost brevetată de compania de comercializare a UQ UniQuest, care caută acum parteneri pentru a dezvolta în continuare tehnologia.
Cercetarea a fost publicată în Nature Plants.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: Pixabay.com
