Учени търсят начин за растеж без чужда ДНК

Учени от Чикагския университет и Пекинския университет са постигнали 50% увеличение на добива при ориз и картофи чрез въвеждане на човешкия ген FTO, съобщават от Чикагския университет. В полеви условия модифицираните растения показват по-ефективна фотосинтеза и по-висока устойчивост към суша. Изследването е публикувано през юли 2021 г. в Nature Biotechnology и демонстрира потенциала на подхода за земеделието. Към юли 2026 г. екипите работят по методи за постигане на същия ефект чрез активиране на собствените генетични механизми на растенията, без въвеждане на външна ДНК.

Механизъм на действие: ролята на РНК метилирането

Професорите Чуан Хе от Чикагския университет и Гуйфанг Джиа от Пекинския университет, съавтори на изследването, обясняват, че успехът се дължи на начина, по който FTO регулира метилирането на РНК. Протеинът FTO действа като „превключвател“, който премахва химическите маркери от молекулите на РНК, свързани със сигналите за забавяне на растежа. При естествени условия растенията използват тези сигнали, за да пестят ресурси. Модификацията отслабва това ограничение и позволява на ориза и картофите да разгърнат по-пълно потенциала си за растеж.

Експертите подчертават, че при хората генът FTO е свързан с регулирането на телесното тегло, но в растителния контекст ролята му е свързана с метаболизма. „Промяната наистина е драматична“, заяви през 2021 г. професор Чуан Хе. По думите му растенията развиват значително по-дълги коренови системи, което е свързано с по-високата им устойчивост към суша – важен фактор за земеделието в условията на климатични промени.

Перспективи за земеделието без ГМО

Въпреки че първоначалният пробив включва използването на човешки ген, изследователите търсят по-усъвършенстван вариант. Към юли 2026 г. фокусът на екипите от Чикагския и Пекинския университет е върху идентифицирането на аналогични механизми, които вече съществуват в самите растения. Целта е да се постигне същият ефект на „отключване“ на растежа чрез активиране на собствените генетични механизми на културите, без да се въвежда чужда ДНК.

Подходът се разглежда като потенциално решение за глобалната продоволствена несигурност. Нобеловият лауреат Майкъл Кремер, който е преподавател в Чикагския университет, отбеляза още през 2021 г., че технологията е обещаваща за борбата с бедността и недостига на храна в глобален мащаб. Учените работят по разширяване на обхвата на метода, като изследват възможностите за приложение при различни тревисти и дървесни видове. Това би могло да помогне за стабилизирането на почвите и намаляването на ерозията.

Екипите продължават да търсят баланс между високия добив и екологичната устойчивост. Методът все още е в етап на оптимизация и мащабни полеви изпитания, но продължава да се проучва като възможен начин за адаптиране на земеделието към нуждите на нарастващото световно население.