اصلاح ژنتیکی گیاه با فناوری نانو امکان پذیر شد

 محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان دادند که با اسپری‌کردن محلول حاوی نانوذرات و ژن‌های مختلف روی کلروپلاست سلول‌های گیاهی می‌توان اصلاح ژنتیکی را در این گیاهان انجام داد. با این روش به سادگی و با کمترین خطر می‌توان اصلاح ژنتیکی را انجام داد در حالی که در روش‌های رایج نیاز به ابزارها و روش‌های پیچیده و گران‌قیمت است.

این گروه تحقیقاتی به رهبری مایکل استرانو چند سال پیش برای اولین بار دریافتند که می‌توان نانوذرات را به غشاسلول گیاهی وارد کرد. آنها دریافتند که اگر ابعاد و بار الکتریکی روی نانوذرات صحیح باشد، نانوذرات از طریق سازوکاری به نام نفوذ بسته تبادل چربی یا LEED به درون غشا سلول نفوذ می‌کنند.

کلروپلاست اندامی است که در آن با استفاده از فتوسنتز، قند ایجاد می‌شود. این اندام دارای ۸۰ ژن بوده که حاوی کدهای پروتئین‌های درگیر در فتوسنتز است. پیش از این محققان از روش تفنگ ژن برای دست‌کاری ژنتیکی استفاده می‌کردند که موجب آسیب‌هایی به ساختار گیاه می‌شد.

ابتدا محققان MIT از نانوذرات حاوی نانولوله‌کربنی پیچیده‌شده در کیتوزان برای این کار استفاده کردند. به این نانوذرات، DNA دارای بار منفی نیز اضافه شد که بتواند به سادگی به نانولوله دارای بار مثبت متصل شود. این نانوذرات درون محلولی قرار گرفت و با سرنگ بدون سوزن روی برگ گیاه اسپری شد تا از طریق حفره‌های موسوم به استومتا که مسئول تنظیم آب سلول هستند، به داخل سلول نفوذ کنند.

برای این کار پژوهشگران نانولوله را به DNA متصل کرده و ساختار نانوذره‌ای ساختند که با اسپری‌کردن روی برگ می‌تواند به داخل سلول نفوذ کند.

به محض ورود به سلول، به دلیل محیطی که اسیدیته آن پایین است، DNA از نانوذره جدا شده و می‌تواند موجب تولید پروتئین شود.