اندیشیدن تنها راه نجات

نخستین استفاده از کریسپر برای افزایش فتوسنتز

محققان برای اولین بار با استفاده از فناوری ویرایش ژن #کریسپر (CRISPR) موفق به افزایش بیان ژن در برنج با تغییر دی‌ان‌ای تنظیم کننده آن شدند.

گروهی از پژوهشگران برای اولین بار توانایی ویرایش ژن مبتنی بر کریسپر را برای تغییر فتوسنتز به نمایش گذاشته‌اند.

محققان مؤسسه ژنومیک نوآورانه دانشگاه کالیفرنیا برکلی(UCB) با تغییر دی‌ان‌ای تنظیم‌کننده بالادستی یک محصول غذایی بیان ژن آن محصول را افزایش داده‌اند.
این تلاش نشان‌دهنده انحراف از مطالعات قبلی با استفاده از تکنیک‌های ویرایش ژن
CRISPR/Cas9
برای حذف ژن‌ها یا کاهش بیان آنهاست.
به گفته محققان، این تحقیق اولین تلاش بی‌طرفانه برای افزایش بیان ژن و افزایش فعالیت فتوسنتزی است.

آزمایشگاه نیوگی(Niyogi) در دانشگاه کالیفرنیا برکلی این پژوهش را به عنوان بخشی از تحقق افزایش کارایی فتوسنتزی(RIPE)، یک ابتکار جهانی به رهبری دانشگاه ایلینوی دنبال کرد که در تلاش برای افزایش تولید غذا با افزایش #فتوسنتز محصولات کشاورزی است.


دانشمندان در طول این تحقیق کشف کردند که معکوس کردن دی‌ان‌ای تنظیم کننده منجر به افزایش بیان ژن PsbS می‌شود. پس از بزرگترین وارونگی، این تیم توالی‌یابی آران‌ای را برای تجزیه و تحلیل تغییرات فعالیت ژن در سطح ژنوم انجام داد. آنها حداقل بیان ژن تفاضلی را مشاهده کردند که نشان می‌دهد روش آنها فرآیندهای حیاتی را بدون تداخل حفظ می‌کند.
اگرچه این تیم نشان داد که این رویکرد قابل اجراست، اما هنوز خیلی رایج نیست و تقریباً یک درصد از گیاهان تولید شده فنوتیپ مورد نظر را نشان دادند.
ما در اینجا یک اثبات مفهوم را نشان دادیم که می‌توانیم از کریسپر cas9 برای تولید انواع ژن‌های کلیدی محصولات کشاورزی استفاده کنیم و همان جهش‌هایی را داشته باشیم که در روش‌های سنتی اصلاح نباتات انجام می‌دهیم، اما آن را بر روی یک ویژگی بسیار متمرکز که می‌خواهیم آن را مهندسی کنیم و در یک مقیاس زمانی بسیار سریع‌تر عملی کنیم.
پژوهشگران تاکید می‌کنند که استفاده از چارچوب موجود به جای گیاهان تراریخته، چالش‌های بیشتری را به همراه دارد، اما پتانسیل مقابله با موانع نظارتی را نیز دارد و به طور بالقوه دسترسی به چنین ابزارهایی را برای کشاورزان تسریع می‌کند.

جزئیات این مطالعه در مجله‌ی

Science Advances

منتشر شده است.

خاستگاه :

Phys




⚛ @AndisheKonim

راه‌حل مبتکرانه برای تصفیه هوا و کاهش
آلودگی هوا؛ «درخت مایع» در بلگراد سبز شد.

فتوبیوراکتور یک راه حل بیوتکنولوژیکی کاملا جدید برای تصفیه هوا و تولید اکسیژن است. #فتوبیوراکتور در حوزه زیست فناوری استفاده می‌شود و روشی برای تولید ریزجلبک‌ها است که قابلیت #فتوسنتز کننده دارند.
یک «درخت مایع» اخیرا در مقابل یکی از شهرداری‌های بلگراد، پایتخت صربستان قرار گرفته است که راه‌حل #بیوتکنولوژیکی کاملا جدید برای تصفیه هوا و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن در مناطق شهری محسوب می‌شود.
این «درخت مایع» با نام لیوکوئید۳ (LIQUID 3) در موسسه تحقیقات چند رشته‌ای دانشگاه بلگراد طراحی شده است.
بیش از نیمی از جمعیت صربستان در شهرها زندگی می‌کنند و این رقم به طور مرتب در حال افزایش است. این موضوع به شدت بر تراکم سکونتگاه‌ها، کیفیت زندگی، افزایش شمار وسایل نقلیه در خیابان‌ها، آلودگی و افزایش گازهای گلخانه‌ای مضر تاثیر می‌گذارد.
درختان و مناطق سبز نشان دهنده تصفیه طبیعی هوا در مناطق شهری است اما گاهی کمبود فضای آزاد برای کاشت درخت وجود دارد.



⚛ @AndisheKonim

چه چیزی باعث می شود که
#گیاهان #زمان را احساس کنند؟
دوبله شده به پارسی

درگیاهان این حرارت ونوراست که باعث عکس العملشان می شود.در سلول ساقه ها وبرگها و گلبرگهای گیاهان مولکولی یافت می‌شود به نام #فیتوکروم ، مولکول کوچکی که نور را تشخیص می ‌دهد و نه تنهامقدارنوری را که گیاه دریافت می کندراحس می‌کندبلکه تغییرات کوچک طول موج نوردریافتی راهم متوجه می‌شود. این حساسیت بی نظیربه گیاه این امکان رامی دهد که حتی باوجود قرارداشتن درسایه نیز، تفاوت روز و شب‌وحتی جابه جایی مکانش راهم متوجه شود!گیاهان حتی قبل ازطلوع خورشید نیز سلول های خودرابرای دریافت نورخورشید جهت عملیات #فتوسنتز آماده می کنند، حتی قبل از اینکه فیتوکروم هانورخورشید رادریافت کنند. جالب است بدانید که گیاهان در شب به هیچ وجه غیر فعال نیستند و در غیاب نور خورشید از نشاسته ای که حاصل جذب انرژی درروزهای قبل بوده و خودش آن را تولید کرده بهره می برد و به عنوان سوخت جهت رشدمورد استفاده قرار میدهد.مولکول های فیتوکروم حتی بلند شدن روزها را تشخیص می دهند و به گیاه برای به موقع شکوفه دادن جهت بهره برداری از حشرات برای گرده افشانی یاری می رسانند.



⚛ @AndisheKonim

حدود ۲۰ درصد از #اکسیژن زمین توسط جنگل‌های بارانی آمازون تامین می‌شود!
اتمسفر زمین از ۲۱ درصد اکسیژن و ۷۸ درصد نیتروژن تشکیل شده است. دی اکسید کربن تولید شده توسط میلیون‌ها گونه‌ی جانوری در زمین با عمل #فتوسنتز درختان به اکسیژن تبدیل می‌شود. در این فرآیند آب و دی اکسید کربن به انرژی تبدیل شده و اکسیژن به عنوان یک محصول فرعی به طبیعت باز گردانده می‌شود.
جنگل‌های آمازون بیش از ۵.۵ میلیون کیلومتر مربع از سطح زمین را پوشانده و ۲۰ درصد از اکسیژن تولیدی اتمسفر زمین را به خود اختصاص داده‌اند.
فراموش نکنیم #بقاء_ما و تمام جانوران در زمین به #بقاء_درختان وابسته است.

⚛ @AndisheKonim

#اکسیژن چگونه در اتمسفر سیارهٔ ما شکل گرفت؟
#اتمسفر زمین همیشه در خود اکسیژن نداشته است، در دو میلیارد سالِ اول تاریخ سیاره ما، اتمسفر مملو از گاز دی اکسید کربن و متان بوده است، در ۲.۴ میلیارد سال قبل یک تغییر در زمین به وجود آمد که اکسیژن فراوانی در زمین تولید کرد. این فرآیند توسط نوعی #سیانوباکتری به وجود آمد که قادر بود عمل #فتوسنتز را انجام دهد.
در فتوسنتز نور خورشید و دی اکسید کربن مصرف شده، و اکسیژن به عنوان مادهٔ زائد تولید و در اتمسفر آزاد می‌شود. این فرآیند با استفاده از یک رنگدانه سبز در گیاهان به نام #کلروفیل انجام می‌شود.
⚛

#گیاهی که #فتوسنتز نمی‌کند !

محققان دانشکده علوم دانشگاه کوبه موفق به کشف گونه گیاهی جدیدی در ژاپن شده‌اند که نه فتوسنتز کرده و نه شکوفه می‌دهد.

این گیاه که گاستوردیا کوروشیمنسیس (Gastrodia kuroshimensis) نام دارد، در جزیره نیمه گرمسیری کوروشیما در جنوب ژاپن شناسایی شده است.

این گیاه یک گونه جدید میکوریزا موسوم به mycoheterotrophic است که نیازی به فتوسنتز برای تغذیه نداشته و در عوض بر انگل میزبان خود تکیه دارد. این گیاه همچنین کلیستوگاموس (بسته‌زام) است؛ بدان معنی که گل‌های آن هیچ گاه شکوفه نمی‌کنند.

اندام‌های بالایی این گیاهان نیز تنها در دوره‌های میوه‌دهی و گلدهی ظاهر می‌شوند. گیاه جدید گاستوردیا کوروشیمنسیس به این خاطر که بسته‌زام است، توجه محققان را به خود جلب کرده است. بسته‌زام به گونه‌های گیاهی گفته می‌شود که از گل‌های با قابلیت خود لقاحی برخوردارند. اما جوانه‌های این گل‌ها بسته هستند⚛

#گیاهی که #فتوسنتز نمیکند⚛