Fény nélkül is élhetnek növények?

Nem kell kiskert tulajdonosnak lenni, hogy tudjuk, a növények túlélését két alapvető tényező határozza meg. Ez a két dolog a víz, és a napfény. Az iskolákban úgy tanultuk, hogy napfény nélkül nincs fotoszintézis. Tudósok azonban, genetikai módosításokkal megváltoztatni készülnek ezt az eddig megbolygathatatlannak vélt törvényt. A Science magazin legutóbbi számában két, egymástól független kutatócsoport számolt be arról, hogy néhány gén manipulálásával elérhető, hogy a fent említett alapszükségletek kisebb mennyiségben elegendőek legyenek, vagy teljesen kiiktathatóvá váljanak.

Milyen világítás szükséges a benti növényeknek?

Egy új mikroalga faj teremtése

A Washingtonban működő Martek biotechnológiai vállalat, és a Carnegie Intézet közös vállalkozása arra tett kísérletet, hogy egy mikroalga faj fejlődését, növekedését függetlenítse a napfénytől. Ehhez arra volt szükség, hogy az egysejtű vízinövény számára más energiaforrást tudjanak biztosítani. A növény, éppen ezért egy olyan új génnel lett gazdagabb, amit előzőleg glukóz szállítására programoztak.

Az így megváltoztatott algáknál azt tapasztalták, hogy sötét környezetben 15-ször nagyobb sűrűségben növekszik, mint a hagyományosan napfényt igénylő algák. Sőt, a kísérletek során kiderült, hogy ezek az apró, módosított növények kisebb mértékben fertőződtek, mint eredeti példányaik.

A másik kutatócsoport vezetője, a University of North Carolina kutatója, Alan Jones volt. Jones és kollégái más módon közelítettek a megoldáshoz, céljuk az volt, hogy azonosítsák az Arabidopsis thaliana (kísérletekben gyakran használt növény) olyan génjeit, amelyek a víz elraktározásáért, és a sejtosztódásért felelnek.

A kutatócsoport ezért a növény egy olyan génjét manipulálta, amelyik egy ún. G-protein kódolásáért felet, ami számos meghatározó folyamatot vezérel. Arra lettek figyelmesek, hogy az első módosított növények nagyon gyorsan elhervadtak. Ebből arra következtettek, hogy a megpiszkált gén kapcsolatba hozható a növény vízháztartásának irányításával.

A folyamat mikéntjére már egy másik laboratórium munkatársainak segítségével jöttek rá. A Penn State University kutatóinak sikerült bebizonyítani, hogy azok a növények, amelyek nem rendelkeznek, a Jonesék kísérleteinek középpontjában álló génnel, nem képesek reagálni egy olyan hormonra, amely a növények pórusainak méretét szabályozza. Amennyiben egy növény nem képes a pórusait kellő mértékben zárni, akkor száraz időben nagyon gyorsan elveszíti vízkészleteit.

A cél egy abszolút ellenálló növény

Természetesen Alan Jones kutatásai még korántsem fejeződtek be, hiszen jelentős eredményeik a növények vízháztartását szabályozó gén azonosításában még csak elvi alapjául szolgálhatnak egy jövőbeni tudományos szenzációnak. Márpedig Jones és kollégái azzal a céllal kezdtek neki kutatásaiknak, hogy eredményeik olyan növénytermesztési módszerek kimunkálását tegyék lehetővé, amelyek az egyre növekvő emberiség élelmezési gondjainak megoldásán segíthetnek. A most azonosított gén is egy lépéssel közelebb vihet ehhez a célhoz, hiszen megfelelően módosítva, elméletileg roppant ellenálló növényeket lehet kitenyészteni.