Мезопористые наночастицы обеспечили прорыв в генной инженерии

Ученым впервые удалось одновременно доставить в растительные клетки как ДНК, так и белки

По словам ученых из Университета штата Айова, ими был найден метод, который позволит применять наночастицы при работах по генной инженерии растений. Статья исследователей («Mesoporous Silica Nanoparticles Deliver DNA and Chemicals into Plants») была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Ученые считают, что разработанная ими технология поможет в будущем вывести такие растения, которые будут устойчивы к разным вредителям, а также не будут подвержены влиянию климата и будут устойчивы к бедным почвам.

Фото с сайта azom.com

Как известно, в настоящее время для ученых не составляет большого труда доставить ДНК в растительные клетки, но вот что касается доставки белков и ферментов в животные и растительные клетки, то данная задача является более сложной.

Сейчас же, используя наночастицы, ученым впервые удалось одновременно доставить в растительные клетки как ДНК, так и белки. Это большое достижение, поскольку оно открывает возможности для более сложных и целенаправленных генных модификаций растений.

В своей работе ученые применили специальные мезопористые сферические наночастицы диоксида кремния размером в 500 нм (для примера: диаметр вируса ВИЧ — порядка 100 нанометров), которые были покрыты слоем золота, придающим этой частице вес и позволяющим пробивать клеточную стенку и таким образом доставлять непосредственно в нее ДНК и белки.

По словам экспертов, данная работа является большим достижением в области генной инженерии, так как открывает возможности для более сложных и целенаправленных генных модификаций.

Ученым удалось изменить цвет клеток. Изображение с сайта wiley-vch.de

В ходе проведенной демонстрации ученые успешно отправили ДНК и белки в клетки табака, лука и кукурузы. Что касается последней, то недавно междисциплинарной группой экспертов были опубликованы результаты наиболее полного на настоящий момент анализа генома кукурузы.

Всего в работе по изучению генома кукурузы приняли участие ученые из 17 научных учреждений США, Китая и Мексики, а анализ проводился в рамках двух исследований, в первом из которых изучалась генетическая структура, а также взаимоотношения и последовательность отдельных генов в более чем 100 видах дикой и обычной кукурузы, а во втором исследовании было определено, как более 8700 лет назад кукуруза из бурьяна превратилась в сельскохозяйственную культуру.

Изображение с сайта lightflows.com

Как считают специалисты, это должно заметно повысить урожайность данной культуры и позволить более эффективно защищать ее от вредителей. Кроме этого, вполне возможно, что в будущем кукуруза будет расти и там, где ранее ее выращивание считалось невозможным.

Отмечается, что данная работа предоставит ученым инструментарий для улучшения качества этой культуры, а разработанные в рамках работы методы и подходы позволят рассмотреть генетические различия и в других культурах, которые появились по мере их реакции на глобальное потепление, а также вмешательство человека и вредителей.