Як вуглецеві нанотрубки можуть змінювати ДНК рослин

Генетично модифіковані рослини існують протягом багатьох років, але процеси, які використовуються для внесення змін, є напрочуд неефективними. Дослідники з Каліфорнійського університету Берклі розробили методику, яка може зробити генетику рослини значно більш точним. Замість підходу «спрей та молитва», вчені можуть скоро скористатися голкою з вуглецевих нанотрубок, щоб ввести нові генетичні компоненти.

ДНК всередині клітини рослин не є принципово іншою, ніж у клітинах тварин, але структура клітини проблематична. Клітини рослин мають мембрану і товсту стінку, що складається з цукру і білків. Обмінюючись ДНК всередині клітин тварин, це відносно проста справа, оскільки їм не вистачає цієї клітинної стінки.

В даний час отримання ДНК в клітинах рослин для створення нових генетичних варіантів передбачає одну з двох методик. Вчені можуть підготувати бактеріальні клітини, відомі як Agrobacterium, з бажаним геном, введеним в їх геном, а потім дати їм можливість інкубувати з клітинами рослин. Бактерії можуть передавати ці гени до деяких клітин рослин. Альтернативно, можна наносити наночастинки металів ДНК і клітини рослин. Деякі з них отримають нову ДНК всередині ядра, де він може стати активним.

Вчений Берклі Маркіта Ландрі мав намір використовувати вуглецеві нанотрубки для побудови лісів для стабілізації клітин для мікроскопічного дослідження. Проте, проект не вдався, тому що ліси продовжували пробивати клітини. У цей момент команда зрозуміла, що, можливо, виявила несподівано ефективний спосіб отримання ДНК у клітинах. ДНК є достатньо тонкою, щоб проходити через клітинні стінки рослини, але вона не досить жорстка, щоб уникнути застрявання. Якщо прикріпити його до голки з вуглецевої нанотрубки, вона може потрапити всередину без проблем.

До цих пір команда показала, що вуглецеві нанотрубки можуть отримати ДНК в клітинах рослин, таких як руккола і пшениця. ДНК зберігається протягом декількох днів до її деградації, але може бути можливим зробити постійну зміну з наноіголкою, також вставляючи послідовності CRISPR.

Цей прийом привернув інтерес інших дослідницьких груп, але це займе час, перш ніж хтось використовує його для виробництва культур для споживання людиною. Перший порядок бізнесу переконується, що він надійно працює на видах рослин, відмінних від двох згаданих у дослідженні.

Найкращий кредит: Getty Images

Читати далі

MIT розробляє новий спосіб генерації потужності з вуглецевими нанотрубками

Шліфуючи нанотрубки і занурюючи їх у спеціальні розчинники, команда показала, що це можливо, щоб генерувати достатньо струму, щоб запустити важливі електрохімічні реакції, а, можливо, один день для потужних надвисоких пристроїв.