Чт. Июн 30th, 2022


Может ли технология редактирования генов CRISPR создавать новые культуры, которые помогают бороться с изменением климата по мере их роста? Это то, что группа исследователей надеется сделать с финансированием в размере 11 миллионов долларов от Инициативы Чана Цукерберга. Финансирование будет направлено на улучшение растений — начиная с риса — и почвы, чтобы они лучше улавливали углекислый газ. Усилия, о которых было объявлено прошлая неделявозглавляет Институт инновационной геномики, основанный Нобелевский лауреат и соавтор CRISPR Дженнифер Дудна.

“[Jennifer] и я сходился во взглядах на климат и на то, насколько большой проблемой он является в мире. И мы просто не хотели больше сидеть в стороне», — говорит исполнительный директор Инновационного института геномики (IGI) Брэд Рингейзен.

Эксперты по климату в подавляющем большинстве согласны с тем, что единственный способ по-настоящему справиться с изменением климата — это уменьшить количество выбросов парниковых газов, которые мы выбрасываем в воздух, когда сжигаем ископаемое топливо для выработки электроэнергии или приведения в действие поездов, самолетов и автомобилей. Но люди уже выбросили в атмосферу столько загрязняющих веществ, которые нагревают планету, что нам также необходимо найти способы навести порядок в существующем беспорядке и предотвратить еще более катастрофические изменения климата. Один из способов добиться этого — растения. Растения естественным образом поглощают общий парниковый газ, углекислый газ, во время фотосинтеза. В конце концов, они переносят этот углерод в почву.

CRISPR можно использовать для внесения точных изменений в геном растения для получения желаемых признаков. В миссии IGI по удалению углерода есть три цели для редактирования генов. Все начинается с попытки сделать фотосинтез в растениях более эффективным, чтобы они еще лучше улавливали как можно больше CO2. Во-вторых, IGI заинтересована в выращивании культур с более длинными корнями. Растения переносят углерод в почву через свои корни (а также из остальных частей тела, когда они умирают). Более длинные корни могут откладывать углерод глубже в почву, чтобы он не так легко снова выбрасывался в атмосферу. Аналогичные усилия по влиянию на гены растений и выращиванию сельскохозяйственных культур с более крепкими корнями предпринимаются в Институте биологических исследований Солка, который получил 30 миллионов долларов из Фонда Земли Безоса в 2020 году.

READ  «Мечта сбылась»: чем запомнился дебют Овечкина за футбольное «Динамо»

Это подводит нас к третьему направлению исследования IGI: повышению способности почвы накапливать, а не выделять парниковые газы. Почва обычно не удерживает углерод очень долго. Он ускользает обратно в атмосферу через дыхание почвенных микробов, когда они разрушают растительное вещество. А методы, используемые в современном сельском хозяйстве, такие как обработка почвы, ускоряют этот процесс и позволяют почве терять больше углерода. По словам Рингейзена, одним из возможных результатов исследования IGI CRISPR является продукт, который можно добавлять в грязь, чтобы питать почвенный микробиом, который дольше удерживает углерод.

Это все тяжелые подъемы, которые еще очень далеки от реализации. 11 миллионов долларов от Инициативы Чана Цукерберга покрывают три года исследований, и Рингейзен ожидает, что «влияние на реальный мир произойдет через семь-десять лет». Даже если они добьются успеха в области генной инженерии растений и почвенных микробов в течение этого периода времени, расширение масштабов деятельности для оказания значимого воздействия на климат все равно будет огромной проблемой.

«Растения уже являются чрезвычайно эффективными машинами для связывания углерода, появившимися в результате миллионов лет эволюции, поэтому я все еще не уверен, что CRISPR может многое сделать для улучшения связывания углерода в необходимом нам масштабе», — сказал Сезар Террер, доцент Массачусетского технологического института. возглавляет лабораторию, посвященную взаимодействию растений и почвы, пишет Грань в электронном письме.

Террер не участвует в проекте, но ранее он был научным сотрудником одного из вовлеченных учреждений, Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, «и если кто-то может сделать это [it’s] их», — пишет он. Тем не менее, он предупреждает, что сосредоточение внимания на способах изменения природы, чтобы помочь нам с изменением климата, может отвлечь внимание от более насущной необходимости в первую очередь сократить выбросы парниковых газов.

READ  Будущее игр для Mac может просто преобразовать такого приверженца ПК, как я.

Сельское хозяйство уже отвечает за свои огромный углеродный след – большая часть исходит от скот и удобрения. Выращивание риса также большой преступник для выбросов метана, поскольку сырые рисовые поля являются идеальным домом для микробов, производящих метан. ИГИ это работаю над этой проблемой а также, снова глядя на изменение корней и микробы в почве.

По словам Рингейзена, с геномом риса легче манипулировать, чем с другими культурами, отчасти потому, что он уже много изучен и хорошо понимал. Одним из ученых, участвующих в инициативе IGI, является Памела Рональд, чьи исследования широко известны тем, что привели к разработка сортов риса которые переносят затопление намного дольше, чем другие типы, использующие другой тип генной инженерии, который больше похож на точное разведение. Этот рис в настоящее время выращивают более 6 миллионов фермеров в Индии и Бангладеш. согласно с Лаборатория Рональда в Калифорнийском университете в Дэвисе.

Работа IGI не остановится на рисе. По словам Рингейзена, сорго — еще один кандидат на редактирование генов для увеличения удаления углерода. Он также надеется, что любые новые сорта, которые они разрабатывают, будут иметь дополнительные стимулы для фермеров, например, более обильные урожаи в результате более эффективного фотосинтеза. Но это еще несколько лет в будущем. IGI надеется начать международные полевые испытания с участием фермеров примерно через три года после начала исследования риса CRISPR.



Source link

от admin