นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีควบคุมกระบวนการต่าง ๆ ของพืช เช่น เมื่อพวกมันเติบโต โดยใช้แสงสีเพียงอย่างเดียว การพัฒนาเผยให้เห็นว่าแสงสีสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาในพืชได้อย่างไร โดยการเปิดและปิดยีนที่แตกต่างกัน PULSE ช่วยให้สามารถควบคุมการแสดงออกของยีนเป้าหมายและย้อนกลับได้ในพืชในที่ที่มีแสงแวดล้อม นักวิจัยหวังว่าการค้นพบนี้จะนำไปสู่ความก้าวหน้าในการเจริญเติบโตของพืช ออกดอก และปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ส่งผลให้ผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้นในที่สุด (ภาพ: Leonie-Alexa Koch, สถาบันชีววิทยาสังเคราะห์, มหาวิทยาลัยดึสเซลดอร์ฟ) นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย East Anglia ได้ช่วยหาวิธีควบคุมกระบวนการต่างๆ ของพืช เช่น เมื่อพวกมันเติบโต โดยใช้แสงสีเพียงอย่างเดียว
การพัฒนาซึ่งตีพิมพ์ในวารสารNature Methods ในวันนี้
เผยให้เห็นว่าแสงสีสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาในพืชได้อย่างไร โดยการเปิดและปิดยีนต่างๆ นักวิจัยหวังว่าการค้นพบนี้จะนำไปสู่ความก้าวหน้าในการเจริญเติบโตของพืช ออกดอก และปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ส่งผลให้ผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้นในที่สุด
การวิจัยนำโดย Heinrich Heine University และ Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS) ในเมืองดึสเซลดอร์ฟ โดยความร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Freiburg และ UEA
ดร.เบน มิลเลอร์ จาก School of Biological Sciences ของ UEA กล่าวว่า “ทีมของเราได้ทำงานเกี่ยวกับออพโตเจเนติกส์ โดยใช้แสงเพื่อควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาได้อย่างแม่นยำในพืช
“การใช้ออพโตเจเนติกส์ในพืชไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน เนื่องจากพืชตอบสนองต่อแสงตามธรรมชาติเมื่อเติบโต สวิตช์ทางพันธุกรรมใดๆ ที่ควบคุมด้วยแสงจะทำงานอย่างต่อเนื่อง “แต่เราได้พัฒนาระบบพิเศษที่เอาชนะปัญหานี้ และทำให้เราสามารถควบคุมกระบวนการเซลล์ต่างๆ ในพืชโดยใช้แสงได้
“ตอนนี้เราสามารถใช้แสงสีแดงเพื่อทำให้เกิดการแสดงออกของยีนในช่วงเวลาที่แม่นยำ ในขณะที่แสงสีขาวรอบข้างสามารถใช้เป็น ‘สวิตช์ปิด’ เพื่อย้อนกลับกระบวนการได้ สามารถทำซ้ำได้หลายครั้ง
“เราสามารถใช้ระบบนี้เพื่อจัดการกับการตอบสนองทางสรีรวิทยาในพืช เช่น การตอบสนองของภูมิคุ้มกัน และบางทีการพัฒนา การเจริญเติบโต การส่งสัญญาณของฮอร์โมน และการตอบสนองต่อความเครียด”
โครงการเชื่อมโยงสองหัวข้อร้อนในชีววิทยา – ออปโตเจเนติกส์และชีววิทยาสังเคราะห์
เครื่องมือใหม่ที่เรียกว่า PULSE (Plant Usable Light-Switch Elements) เหมาะสำหรับพืชที่เติบโตภายใต้วัฏจักรกลางวันและกลางคืนปกติ
ดร.มิลเลอร์กล่าวว่า “ในอนาคต การวิจัยนี้อาจหมายความว่าเราสามารถปรับเปลี่ยนวิธีที่พืชเติบโต ตอบสนองและปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้
“ตัวอย่างเช่น เราได้แสดงให้เห็นว่าการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของพืชสามารถเปิดและปิดได้โดยใช้ระบบควบคุมแสงของเรา หากระบบนี้ใช้ในพืชผล เราอาจปรับปรุงการป้องกันพืชต่อเชื้อโรคและมีผลกระทบจากการปรับปรุงผลผลิต
“การใช้แสงเพื่อควบคุมกระบวนการทางชีววิทยานั้นมีการบุกรุกน้อยกว่ามากและสามารถย้อนกลับได้ง่ายกว่าการใช้สารเคมีหรือยา ดังนั้นระบบใหม่นี้ในพืชจึงเป็นเครื่องมือใหม่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับเราในการตอบคำถามพื้นฐานทางชีววิทยาพืช”
Credit : vibramfivefingersshoesusa.com bronx-greens.org textasplayground.net meandmyinkings.com pixxerbase.net ravenxthelivingdeadgirl.com loonyasylum.net treehuggersintraining.com cashingloan.net caspium.org
