用于植物精确重编程的合成基因电路
西澳大利亚大学的研究人员正在构建合成基因回路，以控制和定制植物中基因在何处、何时以及在何种环境条件下开启或关闭。
来自西澳大学分子科学学院的 James Lloyd 博士和 Ryan Lister 教授是发表在Nature Biotechnology上的用于植物稳定细胞重编程的合成记忆电路研究的作者。
劳埃德博士说，合成基因回路可用于设计植物，增强对有害环境条件或病原体的抵抗力，改善生长和营养特性，并根据需要制造新的有用产品。
“合成基因电路类似于电子电路，但它们是由 DNA 和蛋白质等生物部分构成的，它们在生物体内运行，”他说。
“像任何有机体一样，植物根据自己复杂的内置程序自然生长和发挥作用。借助合成基因电路，我们现在可以编写自己的定制程序来精确定制植物功能。”
来自西澳大学 ARC 植物能源生物学卓越中心和哈里·珀金斯研究所基因组生物学和遗传学项目负责人的 Lister 教授说，新的基于 DNA 的基因电路系统可用于对植物进行编程，以打开某些基因或当它感知到特定条件的所需组合时，它就会关闭，这可能是内部的、环境的，甚至是人为的线索。
“我们的研究展示了我们现在如何对在植物中起作用的合成基因电路进行编程，”Lister 教授说。
“这个新的基因电路工具包将使植物性状能够以比以前更高的精度和可定制性进行控制。”
劳埃德博士说，在控制植物中基因和细胞过程何时何地启动的这种更高水平的复杂性可以使植物生物技术人员开发出具有增强功能的新一代“智能植物”，仅在需要时激活，例如触发寒流来临前的防冻保护。
“这些电路为我们提供了以细胞语言进行编程的新能力，从而能够开发出传统育种或基因工程方法无法实现的新型植物能力，”Lister 教授说。
“我们希望这种可定制性能够促进改良作物的开发，并使植物适应新环境，例如蓬勃发展的室内垂直农业产业，或者随着我们在地球以外的地方冒险。”
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