ایده های درخشان برای کاربرد تکنولوژی بیولومینسانس
(قسمت سوم)
5. مزارع درخشان؛ استفاده از تکنولوژی بیولومینسانس برای ارتباط با محصولات کشاورزی
شاید روزی، هنگامی که محصولات نیاز به آب یا مواد مغذی دارند ، قادر باشند به کشاورز اطلاع دهند. گیاهان ممکن است حتی قرمز، زرد یا سبز شوند تا به کشاورزان درباره بیماری، و تهاجم آفات تخریب کننده محصولات هشدار دهند. درخشش از سبزیجات می تواند پیام رسان خبرهای خوب نیز باشد: ژن های بیولومینسانس کننده می تواند به هایلایت اوج اندازه یا رسیده شده محصولات در ازای تنش های گیاه پیوند بخورد.
ایده برای چنین محصولات هوشمندی، حدود سال 2000 توجه های بسیاری را به خود جلب کرد، هنگامی که آنتونی تروایو، پس از یک دانشمند زیست شناس دانشگاه کمبریج، بیولومینسانس و فلورسانس را در گیاه تجربه کرد. تروایو، یک سیب زمینی فلورسانت که هنگام دهیدراته شدن در تاریکی از خود نور منتشر می کرد، ایجاد کرد. ایده این تجربه این بود که کشاورزان بتوانند تنها زمانی که ضروری است مزارع را آبیاری کنند و بازده محصولات را در این فرایند افزایش دهند.
اما تحقیقات تروایو گرفتار وحشت ها و شایعات در مورد غذاهای تراریخت، که کشورهای اروپای در بازه های زمانی مختلف در دهه 1990 ممنوع کردند شد.( نگرانی در مورد موجودات ترارخت یک نکته برای آزادسازی درختان درخشان کنار جاده، در محیط نیز هست). در طرح وی، تنها تعدادی از سیب زمینی ها ژن های مربوط به تولید نور را دریافت می کردند، تا برای مونتور کردن سلامت عمومی کل محصولات استفاده شوند، و خود آن دسته از سیب زمینی ها که این ژن ها را دریافت کرده بودند، خورده نمی شدند. به علاوه، از آنجا که سیب زمینی یک ساقه زیر زمینی بدون گرده افشانی متقاطع (غیرمستقیم) است، انتقال ژن به سیب زمینی معمولی همسایه اتفاق نخواهد افتاد.
با این وجود مفهوم محصولات کشاورزی بیولومینسانس همچنان بایر مانده است. تروایو که اخیراً به عنوان زیست شناس در دانشگاه ادینبورگ بازنشسته شده است، معتقد است این ایده جالبی است که در نهایت به ثمر می رسد، اما نیازمند پشتیبانی و سرمایه گذاری قابل اعتماد است. یکی از تلاش های جالب که شاید مفهوم به ثمر رسیدن ایده ی تراوایو باشد موردی است که در زیر می خواندید.
6. تکنولوژی بیولومینسانس برای ردیابی آسان موجودات تراریخت
توانایی به نظارت بر محصولات اصلاح ژنتیک شده (تراریخت) ، نه تنها در مزرعه، بلکه در طی زنجیره غذایی با اهمیت و ضروری است. تحقیقات اخیر که در مجله بیوتکنولوژی BMC به چاپ رسیده است نشان می دهد که تولیدات از محصولات کشاورزی اصلاح ژنتیکی شده را می توان در غلظت پایین با استفاده از تکنولوژی گزارشگر های بیولومیسانس (BART) real time و تکنیک LAMP (برای تکثیر DNA در شرایط ایزوترمال) شناسایی کرد. ترکیب این تکنیک ها شناسایی % 1/0 آلودگی به تغییرات ژنتیکی (GM) در ذرت را ممکن ساخته است، که بسیار پایین تر از حد %9/0 مجاز حال حاضر اتحادیه اروپا است.
در کشاورزی، محصولات تراریخت برای بهبود بازده برداشت یا مقاومت محصولات پرورش می یابند. برای مثال برخی از این محصولات، مقاوم به علف کش ها یا ویروس ها اند. این محصولات همچنین در صنعت داروسازی برای تولید پروتئین هایی از قبیل کلاژن استفاده می شوند. با این وجود بحث های همیشگی بر سر ایمنی این محصولات وجود دارد و اینکه آیا تراریخت های ساخت بشر امکان ورود به جمعیت های وحشی از طریق لقاح متقاطع (گرده افشانی غیر مستقیم) و تولید علف های هرز مقاوم به علف هرز کش را دارند.
تکنیک های حمل و نقلی دقیق و نمونه برداری برای ارزیابی محتوای GM یک محصول نیاز است. رایج ترین تکنیک، واکنش های زنجیره ای پلیمراز (PCR) است، اگرچه، این تکنیک شامل فرایندهای پیچیده ی استخراج و چرخه دمایی (ترموسیکل) سریع است، هر دو این موارد نیازمند تجهیزات ویژه است. برای غلبه بر این مشکلات محققان Lumora Ltd بررسی کردند که آیا می توان از LAMP برای تکثیر DNA در یک دمای ثابت استفاده کرد و از BART برای تشخیص DNA ویژه تغییر یافته در لحظه انجام پروسه استفاده کرد.
سرپرست این پژوهش، دکتر Guy Kiddle ، عنوان کرده است که LAMP-BART قادر است تا کمتر از % 1/0 آلودگی به GM ذرت را آشکار کند، و در مقایسه با PCR، تحمل بیشتری از آلودگی پلی ساکارید دارد، به این معنی که پروسه پاک سازی DNA به طور کامل ضرورت ندارد. وی اضافه کرده است که این روش تنها نیاز به تجهیزات اولیه و ابتدایی برای استخراج DNA و یک دمای ثابت برای تکثیر و مشخص نمودن آن دارد. بنابراین LAMP-BART یک راه حل آماده میدان، برای نظارت محصولات ترارخت و تعامل آنها با گیاهان وحشی یا محصولات غیر تراریخت است.
سمانه سادات عنایتی بخش دانش و زندگی تبیان
منابع:
1. Mark A. Moline, California Polytechnic State University, San Luis Obispo. BIOLUMINESCENCE POTENTIAL IN THE TRANSITION ZONE TO VERY SHALLOW WATER (VSW)
2. Popular mechanics
3. BioMed Central Limited
4. Alpha Galileo
مطالب مرتبط:
