Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.02.2015
Редакция Naked Science
353

Ученые нашли способ делать растения устойчивыми к засухе

Растения сделали более устойчивыми к такому бедствию как засуха. Для этого биологи модифицировали у них один ген, то есть создали еще один ГМО

rosiicherry-1343397088
©Wikipedia

Ген модифицируется таким образом, что растения начинают воспринимать молекулы одного из противогрибковых средств как сигнал к наступлению засухи. Это буквально позволяет управлять растениями на предмет их чувствительности к воде или ее отсутствию.
 
Столь сложную работу провели биологи из университета Калифорнии в Риверсайде (США) под руководством Шона Катлера (Sean Cutler). Долгие годы эта группа трудилась над созданием синтетического аналога абсцизовой кислоты (ABA), которая представляет собой особый фитогормон, управляющий реакцией растения на засуху. Клетки растений начинают выделять молекулы этого вещества, как только «чувствуют», что им не хватает воды. В конечном счете это приводит к тому, что листья, стебель, соцветия и другие части растения закрывают поры, замедляют рост, тем самым уменьшая потери воды.
 

Арабидопсис – растительный “аналог” лабораторных мышей / ©Flickr

 
Несмотря на довольно простую структуру, АВА оказалась очень сложным союзником для биохимиков. Эта кислота дорога при синтезировании, изменяет свою структуру под действием света, а при попадании в растение быстро распадается. Поэтому абсцизовую кислоту не получится использовать фермам или домашним хозяйствам. Создание же аналогов АВА к успеху так и не привели.
 
В связи с этим группа Катлера выбрала другой путь: не подбирая замену абсцизовой кислоте, ученые решили «перепрограммировать» сам клеточный рецептор, который и ответственен за реакцию растений на засуху. В итоге они заменили ту часть рецептора, которая отвечала за распознавание АВА, на синтетическую белковую цепочку, реагирующую на молекулы мандипропамида (так называется популярное среди фермеров средство борьбы с грибками).
 
Видоизмененную версию гена ученые вставили в клетки двух растений – садовых помидоров и арабидопсиса (это растение является для биологов неким «аналогом» лабораторной мыши). В результате оба этих растения стали легко переживать даже очень сильные засухи в том случае, если в их небольшой водный рацион был добавлен фунгицид. В то же время и при нормальном количестве воды растения продолжали хорошо плодоносить и ничем не отличались от своих генетически немодифицированных собратьев.
 

Нам успешно удалось перепрофилировать фунгицид и заставить его исполнять новую роль, создав новый химический рецептор, что ранее никому не удавалось сделать. Мы ожидаем, что стратегия «перепрограммирования» реакции растения на разные стимулы при помощи инструментов синтетической биологии поможет нам использовать другие агрохимикаты для управления прочими полезными чертами растений – к примеру, устойчивостью к болезням или скоростью роста.
 
– Шон Катлер, руководитель группы молекулярных биологов из университета Калифорнии в Риверсайде (США)

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

Вчера, 18:46
Анна Новиковская

В течение 55 лет никто не исследовал часть космоса, где мог зародиться сигнал «Wow!», который некоторые астрономы считают посланием инопланетной цивилизации. Теперь международная группа исследователей провела двойное телескопирование области, откуда, вероятнее всего, этот сигнал пришел, но не нашла там ничего достойного внимания.

Позавчера, 11:31
Сергей Васильев

Биологи впервые определили природный путь синтеза кокаина и перенесли соответствующие гены в растения табака, «научив» их производить небольшие количества наркотика.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: