Ученые создали генетический переключатель для растений

Максим Наговицын14.06.2025335

Биологи впервые заставили взрослое растение подчиняться сигналу, как компьютер.

Ученые создали генетический переключатель для растений
Ученые за работой: Джун Медфорд, Тессема Кассау и Ашок Прасад изучают растения в университетской лаборатории. Май 2025 года. Источник: Colorado State University Walter Scott, Jr. College of Engineering

Ученые из Университета Колорадо создали инструмент, который позволяет включать и выключать важные гены растений по желанию. Это прорывное исследование опубликовано в журнале ACS Synthetic Biology — впервые подобный генетический «переключатель» применили к взрослому растению.

Синтетическая биология работает как программирование: ученые проектируют фрагменты ДНК и встраивают их в живые организмы, чтобы те вели себя как электронные схемы.

Как выключатель управляет лампочкой, так и этот «тумблер» активирует или блокирует гены по внешнему сигналу. До сих пор такие переключатели тестировали только на бактериях.

Профессора Джун Медфорд (биология) и Ашок Прасад (химическая инженерия) возглавили проект. Медфорд объясняет, что у технологии множество применений — например, в сельском хозяйстве можно контролировать созревание плодов.

Растения — сложные организмы: у них есть корни, побеги, цветы. Раньше внедрить подобную систему в них не удавалось. Теперь мы можем программировать растения для новых задач, — говорит Медфорд.

Команда смоделировала генетическую схему на компьютере, подобрала рабочие комбинации ДНК и проверила их на растениях в течение 12 дней.

Это был долгий процесс проб и ошибок.

Биологи разбираются в живых системах, а математики — в алгоритмах. Вместе мы находим нужные сигналы в шуме данных, — добавляет Медфорд.

В будущем машинное обучение может ускорить проектирование таких генетических схем.

Прасад отмечает, что переключатель работает во всех тканях растения. Это открывает огромные возможности:

  • Устойчивость к засухе — фермеры смогут активировать защитные механизмы в жаркий сезон.
  • Контроль роста — например, ускорять развитие тыкв без потери размера и питательности.

Технология поможет адаптировать сельское хозяйство к изменению климата, — заключает Прасад.

Этот метод — не просто лабораторный эксперимент. Он позволяет:

  • Точно управлять признаками растений без долгой селекции.
  • Снижать потери урожая — например, предотвращать перезревание томатов при транспортировке.
  • Создавать устойчивые культуры для засушливых или холодных регионов.

Главное преимущество — программируемость. В отличие от ГМО, где изменения необратимы, здесь признаки можно включать/выключать по необходимости.

Основной риск работы — непредсказуемость. Растения сложнее бактерий: их гены взаимодействуют с окружающей средой. Например, искусственная задержка созревания может нарушить естественные циклы опыления. Также пока неясно, как такие культуры повлияют на экосистемы при массовом использовании.

Ранее ученые заявили, что часовой ген помогает растениям не проспать весну.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Биосфера

Ученые выяснили, когда млекопитающие перестали ходить враскоряку
Ученые выяснили, когда млекопитающие перестали ходить враскоряку

Если бы древние синапсиды могли посмотрет...

Ученые раскрыли секрет размножения шиповника
Ученые раскрыли секрет размножения шиповника

Шиповник давно удивляет ученых: как расте...

Помидоры на Галапагосах вырабатывают древний яд
Помидоры на Галапагосах вырабатывают древний яд

Иногда эволюция делает шаг назад, и 

Жук-типограф и грибная мафия: как ели держат оборону
Жук-типограф и грибная мафия: как ели держат оборону

В тени погибших елей ученые ищут ответ на ...

Бегство от жары: почему карликовые сцинки меняют прописку
Бегство от жары: почему карликовые сцинки меняют прописку

Маленькие ящерицы с большими проблемами: ...

Северный рубеж: как мороз ставит точку в миграции видов
Северный рубеж: как мороз ставит точку в миграции видов

Шведские ученые выяснили, почему некоторые баб

Новый вид древних сумчатых нашли в Техасе
Новый вид древних сумчатых нашли в Техасе

В пыли техасских пустынь скрывался зверек, пер...

Мед австралийских пчел убивает бактерий
Мед австралийских пчел убивает бактерий

Они не жалят, зато их мед убива...

Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем
Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем

У пчел есть секрет: их судьбу решает не&n...

Ученые нашли замену антибиотикам для рыб
Ученые нашли замену антибиотикам для рыб

Бактерии против бактерий: как крошечные с

Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь
Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь

В пробирках уже кипит жизнь, которую не&n...

Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего
Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего

Два червя, разделенные 20 миллионами лет ...

Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид
Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид

Толстые губы цихлид — не причу...

Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад
Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад

Ледяная пустыня, нулевая температура, почти ни...

Ученые нашли способ бороться с опасными морскими звездами
Ученые нашли способ бороться с опасными морскими звездами

Они похожи на инопланетных захватчиков, н...

Морские огурцы и их незваные гости: кто живет за чужой счет
Морские огурцы и их незваные гости: кто живет за чужой счет

Улитки-паразиты устроили настоящий подводный т...

Ученые нашли объяснение резким скачкам эволюции
Ученые нашли объяснение резким скачкам эволюции

Иногда эволюция напоминает не медленный т...

От кого чихуахуа унаследовали свои гены: миграция доколумбовых собак
От кого чихуахуа унаследовали свои гены: миграция доколумбовых собак

Когда первые земледельцы начали выращивать кук...

Холмоголовый и опасный: новый древний монстр из музейных запасников
Холмоголовый и опасный: новый древний монстр из музейных запасников

В пыльных музейных ящиках иногда скрываются на...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Новости компаний, релизы

Больше никаких цифр: теперь квитанции в приложении Альфа-Банка вбиваются сами
Автономные дроны без веб-интерфейса: просто API и никаких сложностей
ITPOD обновил номенклатуру серверов — разбираем обозначения
Стажировка на Казанском вертолетном заводе – как студенты осваивали авиастроение
Взрывной курс: как безопасно работать под землей