REPORT GOJKA DRLJAČE

Agrarna revolucija: Manipuliranjem RNA znanstvenici na poljima uzgojili 50 posto veću rižu i krumpire

Ova nova uzbudljiva tehnologija može adresirati probleme siromaštva i gladi na cijelom planetu, procjenjuje Michael Kramer
RNA molekule/Ilustracija
 Nobeastsofierce/Sciencephoto/Profimedia
Većina ljudi pokazala je više interesa za RNA molekule tek nakon što su se pojavila cjepiva za COVID-19 bazirana na tzv. mRNA tehnologiji. Sve više se čini kako će upravljanje RNA imati puno veću ulogu u svakidašnjem životu nego se činilo do prije samo godinu-dvije. Tri velika sveučilišta sada su objavila da će manipulacija RNA omogućiti dramatično povećanje prinosa u poljoprivrednoj proizvodnji. Početna testiranja potvrdila se kako dodavanje tzv. FTO proteina na rižu i krumpir povećavaju prinose za 50 posto i to ne u laboratorijskim uvjetima nego na poljima. Znanstvenici sveučilišta u Chicagu, Pekingu i Guizhhou oduševljeni su rezultatima. „Promjena je doista dramatična. K tome, funkcionira sa zamalo svim vrstama biljaka s kojima smo probali tu vrlo jednostavnu modifikaciju“, rekao je profesor Chuan He sa Sveučilišta u Chicagu. On je uvjeren kako su našli rješenje za povećanje poljoprivrednih prinosa u eri koju će obilježiti klimatske promjene.

Ova nova uzbudljiva tehnologija može adresirati probleme siromaštva i gladi na cijelom planetu, procjenjuje Michael Kramer, dobitnik Nobelove nagrade i profesor ekonomije na Harris School of Public Policy čikaškog sveučilišta.

Znanstvenici desetljećima pokušavaju na razne načine pojačati rast biljaka, ali još nisu pronašli ovako učinkovit i jednostavan način. Najčešće su znanstveni uspjesi u razvoju poljoprivrednih kultura bili postepeni, a ovo otkriće nešto je sasvim drugačije.

Većina građana u srednjoj školi naučila je kako su RNA molekule zadužene za „čitanje“ DNA poruka te potom proizvode proteine za određene svrhe. No, u 2011. godini otkriveni su različiti načini ekspresije gena kod sisavaca pri čemu RNA ima važnu ulogu. Spoznaja kako RNA ne služi samo za to da čita i slijepo prenosi informacije DNA, nego ujedno i regulira koji će se dijelovi DNA poruka jače istaći, ima revolucionarnu težinu. Znanstvenici tri sveučilišta koji su krenuli u eksperimente s biljkama u trenutku su shvatili kako mogućnost moduliranja vrste i količine proizvodnje proteina RNA pomoću kemijskih markera ima ogroman značaj. Fokusirali su se na životinjski FTO protein, prvi poznati protein koji bilježi kemijske znakove na RNA. Iz istraživanja na ljudskim i životinjskim stanicama znali su kako se uz RNA može utjecati na rast, te su pokušali insertirati gen za rast u rižu. I uspjeli su. U laboratorijskim uvjetima riža je narasla tri puta veća, a u polju 50 posto veća i s 50 posto više prinosa. Razvila je dublje korijenje, imala je najednom učinkovitiju fotosintezu te je mogla bolje podnositi stres koji uzrokuje suša. Nakon toga isti eksperiment ponovili su s krumpirom, biljkom iz potpuno druge obitelji. Ponovo su uspjeli. Tek naknadno su shvatili kako FTO djeluje vrlo rano u fazi razvoja biljke te potiče razvoj više biomase. Zaključili su kako je vjerojatno da FTO kontrolira proces poznat kao m6A, koji je ključna modifikacija RNA. Uspjeli su dokazati kako ljudska RNA demitelacija FTO u riži utrostručenje prinosa u uvjetima staklenika. FTO djeluje tako da briše m6A RNA koji potiče signal za usporavanje i zaustavljanje rasta. Pojednostavljeno rečeno, znanstvenici iskoristili životinjski/ljudski FTO gen u biljci, i tek djelomično razumiju mehanizam kojim su uspjeli pokrenuti snažniji rast biljaka.

FTO (fat mass and obesity associated protein) u ljudi je enzim kodiran preko FTO gena lociranog na kromosomu 16. Prvi je mRNA demitelacija koja je otkrivena.

Ovo je potpuno novi pristup znanstvenika u pokušajima unapređivanja razvoja poljoprivrednih kultura. Razlikuje se od GMO i CRSPR uređivanja gena.

Znanstvenici su već otvorili suradnju s Polsky Ceneter for Enterpreneurship and Innovation te te izviđaju mogućnosti komercijalne primjene. Poručuju kako će skupa s akademskom i poslovnom zajednicom raditi na razumijevanju ovog otkrića u biologiji te osigurati sigurnu i široku primjenu nove tehnologije. Snova imaju u izobilju:

„Možda možemo stvoriti travu s dubljim korijenjem za sušna područja. Možda možemo naučiti drveće da razvije dublje korijenje kako ih ne bi iščupale oluje. Ima tako mnogo potencijalnih aplikacija…“, poručio je Chuan He.

Ako želite naučiti više o ovoj novoj tehnologiji pročitajte znanstveni rad RNA demethylation increases the yield and biomass of rice and potato plants in field trials.

Želite li dopuniti temu ili prijaviti pogrešku u tekstu?
Linker
22. listopad 2021 02:14