合成“基因开关”能调控植物遗传特性 有助发展按需设计的智能农业

在此之前，类似的基因调控技术仅限于在细菌等单细胞生物中实现，而在复杂的多细胞植物中应用这一 技术，则面临更大挑战。因为植物不仅具有根、茎、叶等不同组织结构，还包含不同的营养和生殖器 官，发育过程更加复杂。 为实现这一目标，团队首先合成了相关的植物DNA片段，并围绕其中两个关键基因构建了一个潜在的 遗传"切换系统"。他们结合数学建模方法，在计算机中模拟多种可能的组合，筛选出最有效的设计方 案。随后，研究人员将选定的DNA序列导入植物体内，并在12天内持续监测其变化，以定量评估基因 表达的调控效果。 美国科罗拉多州立大学团队成功合成出一种"基因开关"，首次实现了灵活地开启或关闭成熟植物中的关 键遗传特性。该成果发表在最新美国化学会旗下的《ACS合成生物学》杂志上，为未来按需设计的智能 农业打下基础。 这项研究由跨学科团队完成，是合成生物学领域具有里程碑意义的重要进展。团队通过设计和构建新的 DNA片段，并将其植入生物体内，使生物体具备类似电子电路的功能。这种"基因开关"就像控制电灯 开关一样，在外部信号的作用下，可以精确地打开或关闭特定基因的表达。 该研究首次实现了对植物基因功能的可预测、可编程调控，为未来按需设 ...