گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
متخصصان ژنتیک در دانشگاه استنفورد، راهی به‌نام تولید گیاهان برقی را برای کنترل دقیق ساختار ریشه‌های گیاهان در حین رشد پیدا کرده‌اند که آن‌ها را در برابر تغییرات آب و هوایی انعطاف پذیرتر خواهد کرد.
با دستکاری در عمق و شکل یک سیستم ریشه‌ای در حال رشد، محققان امیدوارند که روزی بتوانند نحوه رشد محصولات گیاهی را برنامه ریزی مجدد کنند تا آن‌ها را در برابر تغییرات آب و هوایی انعطاف پذیرتر سازند. به عنوان مثال، یک سیستم ریشه کم عمق‌تر می‌تواند به گیاهان کمک کند تا فسفر نزدیک به سطح خاک را بهتر جذب کنند. در حالی که یک سیستم ریشه عمیق‌تر در گیاهان می‌تواند برای جمع‌آوری آب و نیتروژن بهتر باشد.
فناوری تولید برق از گیاهان (گیاهان برقی) با دستکاری ژنتیکی برای تولید گیاهان با ویژگی‌های بهتر منتشر گردید. جنیفر بروفی، مهندس زیستی از دانشگاه استنفورد در این مورد توضیح می‌دهد: «مدارهای ژنتیکی مصنوعی به ما این امکان را می‌دهند که سیستم‌های ریشه‌ای بسیار خاص یا ساختارهای برگ بسیار منحصربه‌فرد بسازیم تا ببینیم چه چیزی برای شرایط محیطی چالش‌برانگیز که در راه است، بهینه خواهد بود، ما مهندسی کارخانه‌ها را برای این منظور بسیار دقیق‌تر خواهیم کرد.»
تکنیک‌های ژنتیکی که بروفی و همکارانش برای دستیابی به چنین دقت بالایی به کار می‌برند، می‌توانند به طور بالقوه گیاهان را خیلی سریع‌تر از آن‌چه انتظار می‌رود سازگار کرده و صفات مطلوب کشت را در آن‌ها جای دهند. محققان در ابتدا برای آزمایش با استفاده از سلول‌های یک گیاه تنباکو، یک مدار ژنتیکی مصنوعی ایجاد کردند که بیان ژن را کنترل می‌کند.
شما می‌توانید مدار ژنتیکی جریان یافته در گیاهان را شبیه یک کد کامپیوتری با گیت‌های منطقی تصور کنید. فقط مقادیر ورودی مناسب می‌توانند وارد گیت شوند و خروجی تولید کنند. این مدارهای بیولوژیکی نیز شبیه مدارهای الکتریکی دارای سوئیچ هستند، مانند مدارهایی که به تلفن شما انرژی رسانی می‌کنند.
در یک سلول، این دروازه‌های ورودی و خروجی مدار الکتریکی که در نهایت منجر به بیان ژنتیکی می‌شوند، می‌توانند توسط دستگاه‌‌های رونویسی مصنوعی که مختص بافت‌های گیاهی خاص هستند، باز شوند. این بدان معناست که محققان می‌توانند به طور بالقوه کنترل کنند که کدام سلول در گیاه کدام ژن را بیان می‌کند و نحوه رشد گیاه را تغییر می‌دهد.
محققات یک سری دروازه‌های مصنوعی برای یک ژن مرتبط با رشد ریشه جانبی ایجاد کردند. در آن زمان بود که آن‌ها توانستند رشد یک گیاه علف هرز کوچک به نام Arabidopsis thaliana را دستکاری کنند. با تغییر بیان آن یک ژن، محققان تراکم شاخه‌ها را در سیستم ریشه گیاه تغییر دادند، بدون اینکه روی سایر خواص ریشه تأثیر بگذارند. این یک دستاورد بزرگ است؛ زیرا یک مطالعه قبلاً نشان داده بود که چگونه تغییرات کوچک در یک ژن رشد ریشه می‌توانند بر انواع خواص ریشه تأثیر بگذارند، مانند رشد ریشه مو یا رشد ریشه اولیه.
محققان می‌نویسند: «برای جدا کردن شاخه‌های ریشه از سایر فرآیندهای رشد، ما ژن جهش یافته slr-1 را با استفاده از یک پروموتر خاص بافتی که فقط در سلول‌های بنیادی ریشه جانبی وجود دارد، بیان کردیم.» در مرحله بعد، نویسندگان قصد دارند مدارهای ژنتیکی باز برنامه ریزی شده خود را روی سورگوم که محصولی منحصر به فرد است که به عنوان یک سوخت زیستی امیدوارکننده محسوب می‌شود، آزمایش کنند.
اولین گیاهی که قرار است در خاک مریخ کاشته شود بالاخره انتخاب شد
این تیم امیدوار است که توانایی سورگوم در جذب آب و انجام کارآمدتر فتوسنتز را بهبود بخشد. این روش در واقع به عنوان یک دستکاری ژنتیکی برای تولید نور توسط گیاهان منتشر شد. اگر این تکنیک ژنتیکی مؤثر واقع شود، امکانات آن نامحدود خواهد بود. با این حال، برنامه‌ریزی مجدد نحوه رشد محصولات با استفاده از مدارهای ژنتیکی مصنوعی به تنظیم دقیق نیاز دارد.
خوزه دیننی، زیست شناس گیاهی از استنفورد، می‌گوید: «ما انواع مدرنی از محصولات را داریم که توانایی خود را برای پاسخ به مواد مغذی خاک از دست داده‌اند. از همان نوع دروازه‌هایی که انشعاب ریشه را کنترل می‌کند، می‌توان برای ایجاد مداری استفاده کرد که هم غلظت نیتروژن و هم فسفر در خاک را در نظر می‌گیرد و سپس یک خروجی بهینه را برای آن شرایط تولید می‌کند.»