“基因开关”合成可以调节植物的遗传特性
发布时间:2025-06-12 13:31
科学技术日报,北京,6月10日(张·梅格兰记者)科罗拉多州立大学团队成功合成了“基因变化”。结果介绍了美国化学学会子公司的最新ACS合成生物学杂志,并根据要求设计了未来智能农业的基础。这项研究是由跨学科团队完成的,是合成生物学领域的历史和重要进步。该团队设计和建造了新的DNA片段,将它们种植在生物体中,从而使它们具有类似于电子电路的生物学功能。这种“基因开关”就像一个控制灯开关,使您可以在外部信号的作用下准确激活特定基因的表达。以前,在细菌等单个细胞生物中实施了类似的基因调节技术,并将其限于将此技术应用于PLComplex多细胞蚂蚁。开发公关Ocess更为复杂,因为植物不仅具有不同的组织结构,例如根,茎和叶,而且还包含不同的营养和生殖器官。为了实现这一目标,一线队合成了相关的DNA片段,并在两个重要基因附近建立了可能的遗传“开关系统”。将数学建模方法组合在一起,以模拟计算机上的多种可能的组合并检测最有效的设计解决方案。然后,研究人员在植物中引入了选定的DNA序列,在12天内不断监测其变化,并定量评估了基因表达的调节作用。这项研究首次实现了对植物基因功能的可预测且可编程的调节,为设计所需平台的未来功能提供了理论和技术基础。 “遗传回路”不仅可以调节植物生命周期的几个阶段的芽和细胞的活性,还可以调节芽的活性但也可以广泛用于多个领域,例如农业和材料科学。例如,农民可以通过激活特定的开关来增加农作物中的抗旱性。或者,使用此技术来调节农作物(例如南瓜)的生长周期,以提前发展并保持良好的产量和营养价值。此外,自动学习可用于进一步优化基因电路的设计过程,以实现未来的自动化操作,从而使R&DSE过程预期可以加速所有操作。这种创新的技术将有助于改善粮食安全,并为环境修复和可持续材料的开发带来新的可能性。这对于实现植物“编程”的转变很重要。 [编辑圈]科学家在植物中安装了“智能开关”。植物可以随时打开或关闭植物上的某些功能基因,以实现可预测的程序和程序。植物的能力调节。植物开发过程很复杂,结构更加多样化。研究人员结合了跨学科方法,例如数学和计算机,以使用不同的基因构建开关系统。固定新的DNA碎片是如何将电路系统嵌入植物中,这使您可以调节其生长和发育。过去,农民“取决于饮食的天气”,但现在他们可以将农作物适应天气。从植物筛查到工厂转换为编程工厂,技术进步提供了可能的解决方案,包括粮食危机。