وقتی درباره ی DNA فکر می کنید، احتمالا ساختار مارپیچ مضاعف آن بوسیله ذهنتان می آید؛ ولی این فقط بخشی از حادثه است. یکی از بخش های رادیکال دیگر، DNA میتوکندریایی است که درون گیاهان حتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. این پاره از ژنوم کمپلکسی است که دانشمندان نمی توانستند ژن های آن را ویرایش کنند. اکنون، گروهی از پژوهشگران ژاپنی برای انجام این امر دست به امر شده و توفیق هایی بوسیله مشت آورده اند که می تواند به افزودن تنوع ژنتیکی محصولات کشاورزی معاون نرم.
میتوکندری موتورخانه ی سلول است؛ بجای با استفاده از مواد غذایی کارمایه تولید می بطی ء. این اندامک های سلولی DNA اختصاص ی خود را دارند که جدا از DNA هسته ای است. در حالی که DNA میتوکندری داخل جانوران ژنومی کوچک تر و میسر مرطوب است، در گیاهان خلاف این قضیه صادق است. شین ایچی آریمورا، یکی از پژوهشگران مطالعه می گوید:ژنوم میتوکندری گیاهان بزرگ و ساختار آن متجاوز تیره تر است و گاهی اوقات ژن ها درون بیش از یک نسخه وجود دارند. مکانیسم های اظهار ژن آن بوسیله خوبی دریافتن نشده است و فداکار از میتوکندری ها نیز اصلا ژنومی ندارند. در وارسی ی گذشته ی خود، نشان دادیم این میتوکندری ها بخاطر تبادل محصولات پروتئینی باهم ادغام و سپس، از غصه جدا می شوند.مقاله های مرتبط:تغییر ژنوم با CRISPR، راهی تازه برای مبارزه با ویروس موزامکان فراگیری حیوانات و گیاهان با ۲ کد ژنتیکیاصلاح ژنتیکی و محصولات تراریخته: سوگ در یک گلخانه مدرن
به برهان این پیچیدگی تا قبل ازاین، هرگز DNA میتوکندری تو گیاهان بوسیله نعوظ موفقیت آمیزی تصحیح نشده بود. این توانایی سودمند خواهد بود؛ زیرا محصولات زراعت بوسیله طور پیوسته ازنظر ژنتیکی بخاطر بهبود مختصات تولید یا پایداری به بیماری ها و شرایط اقلیمی ارامش می شوند؛ اما عاری دسترسی بوسیله پاره های اهمیت از DNA، تنوع ژنتیکی تا اندازه ای محدود می شود که می تواند پیامدهای ویرانگری داشته باشد. داخل سال ۱۹۷۰، مصیبت قارچی سوختگی جنوبی برگ ذرت (SCLB) خسارات زیادی به ذخایر ذرت آمریکا زد. حضور ژنی خاص داخل میتوکندری که فراوانی اش داخل گیاهان ذرت زیاد است، موجب تشدید این اغتشاش شد. موزها نیز به دلیل تنوع ژنتیکی محدود، دربرابر چنین تهدیدهایی آسیب پذیر هستند. آریمورا می گوید:ما هنوز درمعرض خطر هستیم؛ بجهت تنوع ژنومی میتوکندری محصولات کشت درون گیتی بسیار کم است. ما قصد داریم از این توانایی برای دست کاری DNA میتوکندری گیاهی به منظور تکثیر این تنوع کاربرد کنیم.
پژوهشگران در ابتدای فرمان از فرایندی کاربرد کردند که برای ویرایش DNA میتوکندری در جانوران استفاده می شود. در این تکنیک که mitoTALENs نام دارد، از پروتئین برای بُرش و حذف ژن خاص از ژنوم میتوکندری مصرف می شود.
خار برنج نشان داده شده در جانب چپ که DNA میتوکندریایی آن برای حذف بارانی ناباروری ویرایش شده، درون مقایسه با خار بهسازی نشده که تو سمت راست نشان داده شده، بذرهای بیشتری دارد.
پژوهشگران از تکنیک اصلاح شده ی mitoTALENs بخاطر بُرش یکی از ژن های میتوکندری به معروفیت ژن عقیمی سیتوپلاسمی (CMS) استعمال کردند که علت می شود گیاهان نر عقیم شوند و نتوانند گرده تولید کنند. آن ها با مصرف از این روش، چهار لاین متاخر از برنج و سه لاین جدید از کانولا ایجاد کردند. گیاهانی که میتوکندری آن ها تصحیح شده بود، بارور بودند و در مقایسه با گیاهان ویرایش نشده دانه بیشتری تولید می کردند.
پژوهشگران می گویند علاوه بر سودمندی این روش برای افزایش تولید، مزیت اصلی این کار آن است که بوسیله تنوع ژنتیکی محصولات کشاورزی می افزاید. پژوهش های بیشتری نیاز است تا مشخص شود برای رسیدن به این هدف کدام ژن های میتوکندری را باید ویرایش کرد.
نتایج این پژوهش درون روزنامه ی Nature Plants منتشر شده است.بیشتر بخوانید:پس انداز سازی اطلاعات در DNA، اسلوب آینده ذخیره اطلاعاتآیا گیاهان از آگاهی برخوردارند؟موفقیتی در زمینه نمو ارگانوئیدهای جنینی انسان داخل آزمایشگاهبقای گیاهان چگونه پس از فاجعه چرنوبیل تداوم یافت؟انسان ها ۶۰۰ گونه گیاهی را در ۲۵۰ سال گذشته منقرض کرده اند
میتوکندری موتورخانه ی سلول است؛ بجای با استفاده از مواد غذایی کارمایه تولید می بطی ء. این اندامک های سلولی DNA اختصاص ی خود را دارند که جدا از DNA هسته ای است. در حالی که DNA میتوکندری داخل جانوران ژنومی کوچک تر و میسر مرطوب است، در گیاهان خلاف این قضیه صادق است. شین ایچی آریمورا، یکی از پژوهشگران مطالعه می گوید:ژنوم میتوکندری گیاهان بزرگ و ساختار آن متجاوز تیره تر است و گاهی اوقات ژن ها درون بیش از یک نسخه وجود دارند. مکانیسم های اظهار ژن آن بوسیله خوبی دریافتن نشده است و فداکار از میتوکندری ها نیز اصلا ژنومی ندارند. در وارسی ی گذشته ی خود، نشان دادیم این میتوکندری ها بخاطر تبادل محصولات پروتئینی باهم ادغام و سپس، از غصه جدا می شوند.مقاله های مرتبط:تغییر ژنوم با CRISPR، راهی تازه برای مبارزه با ویروس موزامکان فراگیری حیوانات و گیاهان با ۲ کد ژنتیکیاصلاح ژنتیکی و محصولات تراریخته: سوگ در یک گلخانه مدرن
به برهان این پیچیدگی تا قبل ازاین، هرگز DNA میتوکندری تو گیاهان بوسیله نعوظ موفقیت آمیزی تصحیح نشده بود. این توانایی سودمند خواهد بود؛ زیرا محصولات زراعت بوسیله طور پیوسته ازنظر ژنتیکی بخاطر بهبود مختصات تولید یا پایداری به بیماری ها و شرایط اقلیمی ارامش می شوند؛ اما عاری دسترسی بوسیله پاره های اهمیت از DNA، تنوع ژنتیکی تا اندازه ای محدود می شود که می تواند پیامدهای ویرانگری داشته باشد. داخل سال ۱۹۷۰، مصیبت قارچی سوختگی جنوبی برگ ذرت (SCLB) خسارات زیادی به ذخایر ذرت آمریکا زد. حضور ژنی خاص داخل میتوکندری که فراوانی اش داخل گیاهان ذرت زیاد است، موجب تشدید این اغتشاش شد. موزها نیز به دلیل تنوع ژنتیکی محدود، دربرابر چنین تهدیدهایی آسیب پذیر هستند. آریمورا می گوید:ما هنوز درمعرض خطر هستیم؛ بجهت تنوع ژنومی میتوکندری محصولات کشت درون گیتی بسیار کم است. ما قصد داریم از این توانایی برای دست کاری DNA میتوکندری گیاهی به منظور تکثیر این تنوع کاربرد کنیم.
پژوهشگران در ابتدای فرمان از فرایندی کاربرد کردند که برای ویرایش DNA میتوکندری در جانوران استفاده می شود. در این تکنیک که mitoTALENs نام دارد، از پروتئین برای بُرش و حذف ژن خاص از ژنوم میتوکندری مصرف می شود.
خار برنج نشان داده شده در جانب چپ که DNA میتوکندریایی آن برای حذف بارانی ناباروری ویرایش شده، درون مقایسه با خار بهسازی نشده که تو سمت راست نشان داده شده، بذرهای بیشتری دارد.
پژوهشگران از تکنیک اصلاح شده ی mitoTALENs بخاطر بُرش یکی از ژن های میتوکندری به معروفیت ژن عقیمی سیتوپلاسمی (CMS) استعمال کردند که علت می شود گیاهان نر عقیم شوند و نتوانند گرده تولید کنند. آن ها با مصرف از این روش، چهار لاین متاخر از برنج و سه لاین جدید از کانولا ایجاد کردند. گیاهانی که میتوکندری آن ها تصحیح شده بود، بارور بودند و در مقایسه با گیاهان ویرایش نشده دانه بیشتری تولید می کردند.
پژوهشگران می گویند علاوه بر سودمندی این روش برای افزایش تولید، مزیت اصلی این کار آن است که بوسیله تنوع ژنتیکی محصولات کشاورزی می افزاید. پژوهش های بیشتری نیاز است تا مشخص شود برای رسیدن به این هدف کدام ژن های میتوکندری را باید ویرایش کرد.
نتایج این پژوهش درون روزنامه ی Nature Plants منتشر شده است.بیشتر بخوانید:پس انداز سازی اطلاعات در DNA، اسلوب آینده ذخیره اطلاعاتآیا گیاهان از آگاهی برخوردارند؟موفقیتی در زمینه نمو ارگانوئیدهای جنینی انسان داخل آزمایشگاهبقای گیاهان چگونه پس از فاجعه چرنوبیل تداوم یافت؟انسان ها ۶۰۰ گونه گیاهی را در ۲۵۰ سال گذشته منقرض کرده اند
- ۹۸/۰۴/۲۰