ให้ความเกี่ยวกับน้ำหอม

พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าการผลิตโมเลกุลเหล่านี้สามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไร เพื่อไม่ให้ขัดขวางการเจริญเติบโตของพืชตามปกติ ฟีโรโมนเป็นสารเคมีเชิงซ้อนที่ร่างกายผลิตและปล่อยออกมาเพื่อใช้ในการสื่อสาร พวกเขาอนุญาตให้สมาชิกในสายพันธุ์เดียวกันส่งสัญญาณ ซึ่งรวมถึงการบอกให้ผู้อื่นรู้ว่าพวกเขากำลังมองหาความรัก เกษตรกรสามารถแขวนเครื่องกระจายฟีโรโมนไว้ตามพืชผลเพื่อเลียนแบบสัญญาณของแมลงตัวเมีย ดักจับหรือเบี่ยงเบนความสนใจของตัวผู้จากการหาคู่ โมเลกุลเหล่านี้บางส่วนสามารถผลิตได้โดยกระบวนการทางเคมี แต่การสังเคราะห์ทางเคมีมักมีราคาแพงและสร้างผลพลอยได้ที่เป็นพิษ ดร. Nicola Patron ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยใหม่นี้และเป็นหัวหน้ากลุ่มชีววิทยาสังเคราะห์ที่ Earlham Institute ได้ใช้วิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยเพื่อให้ได้พืชมาผลิตผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีคุณค่าเหล่านี้ ชีววิทยาสังเคราะห์ใช้หลักการทางวิศวกรรมกับองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิต ดีเอ็นเอ ด้วยการสร้างโมดูลพันธุกรรมพร้อมคำแนะนำในการสร้างโมเลกุลใหม่ ดร. Patron และกลุ่มของเธอสามารถเปลี่ยนโรงงานเช่นยาสูบให้เป็นโรงงานที่ต้องการเพียงแสงแดดและน้ำ “ชีววิทยาสังเคราะห์สามารถช่วยให้เราออกแบบพืชให้สร้างสิ่งที่มันผลิตขึ้นแล้วได้มากขึ้น หรือเราสามารถให้คำแนะนำทางพันธุกรรมที่ช่วยให้พวกมันสร้างโมเลกุลชีวภาพใหม่ เช่น ยาหรือฟีโรโมนเหล่านี้” ดร. Patron กล่าว ในผลงานชิ้นล่าสุดนี้ ทีมงานได้ทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันโมเลกุลและเซลล์ชีววิทยาของพืชในวาเลนเซีย เพื่อออกแบบยาสูบสายพันธุ์Nicotiana benthamianaเพื่อผลิตฟีโรโมนเพศผีเสื้อกลางคืน ก่อนหน้านี้ โรงงานแห่งเดียวกันนี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อผลิตแอนติบอดีต่ออีโบลาและแม้แต่อนุภาคคล้ายโคโรนาไวรัสสำหรับใช้ในวัคซีนโควิด กลุ่มบริษัทได้สร้างลำดับเบสใหม่ของ DNA ในห้องแล็บเพื่อเลียนแบบยีนของแมลงเม่า และแนะนำสวิตช์ระดับโมเลกุลสองสามตัวเพื่อควบคุมการแสดงออกของพวกมันอย่างแม่นยำ ซึ่งจะเปิดและปิดกระบวนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ องค์ประกอบสำคัญของการวิจัยครั้งใหม่คือความสามารถในการปรับแต่งการผลิตฟีโรโมน เนื่องจากการบีบบังคับให้พืชสร้างโมเลกุลเหล่านี้อย่างต่อเนื่องมีข้อเสีย น้ำหอม "ในขณะที่เราเพิ่มประสิทธิภาพ พลังงานที่มากเกินไปจะถูกเบี่ยงเบนไปจากการเติบโตและการพัฒนาตามปกติ" ดร. Patron อธิบาย "พืชเหล่านี้ผลิตฟีโรโมนจำนวนมาก แต่พวกมันไม่สามารถเติบโตได้มากนัก ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะทำให้กำลังการผลิตของสายการผลิตของเราลดลง งานวิจัยชิ้นใหม่ของเรามีวิธีในการควบคุมการแสดงออกของยีนด้วยความละเอียดอ่อนมากขึ้น" ในห้องแล็บ ทีมงานเริ่มทดสอบและปรับแต่งการควบคุมยีนที่รับผิดชอบในการผลิตส่วนผสมของโมเลกุลเฉพาะที่เลียนแบบฟีโรโมนเพศของผีเสื้อกลางคืน รวมถึงหนอนใยส้มและหนอนเจาะสมอฝ้าย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าคอปเปอร์ซัลเฟตสามารถใช้ในการปรับแต่งกิจกรรมของยีนได้อย่างละเอียด ทำให้สามารถควบคุมทั้งเวลาและระดับของการแสดงออกของยีนได้ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากคอปเปอร์ซัลเฟตเป็นสารประกอบที่มีราคาถูกและหาซื้อได้ง่ายซึ่งได้รับการอนุมัติให้ใช้ในการเกษตรแล้ว พวกเขายังสามารถควบคุมการผลิตส่วนประกอบฟีโรโมนต่างๆ อย่างระมัดระวัง ทำให้พวกเขาสามารถปรับแต่งค็อกเทลให้เหมาะกับผีเสื้อกลางคืนแต่ละสายพันธุ์ได้ดียิ่งขึ้น "เราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถควบคุมระดับการแสดงออกของยีนแต่ละตัวเมื่อเทียบกับยีนอื่นๆ ได้" ดร. Patron กล่าว “สิ่งนี้ทำให้เราสามารถควบคุมอัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ที่ทำ "การทำให้สูตรนั้นถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับฟีโรโมนของผีเสื้อกลางคืน เนื่องจากพวกมันมักจะผสมกันระหว่างสองหรือสามโมเลกุลในอัตราส่วนที่เจาะจง ผู้ทำงานร่วมกันของเราในสเปนกำลังสกัดฟีโรโมนที่ทำจากพืชและทดสอบในเครื่องจ่ายเพื่อดูว่าพวกมันเปรียบเทียบกันได้ดีเพียงใด แก่แมลงเม่าตัวเมีย” ทีมงานหวังว่างานของพวกเขาจะปูทางไปสู่การใช้พืชเป็นประจำเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีคุณค่ามากมาย "ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้พืชคือการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนโดยใช้กระบวนการทางเคมีอาจมีราคาแพงกว่ามาก" ดร. ผู้มีพระคุณกล่าว "พืชผลิตโมเลกุลที่มีประโยชน์มากมายอยู่แล้ว ดังนั้นเราจึงสามารถใช้เทคนิคล่าสุดเพื่อดัดแปลงและปรับปรุงเครื่องจักรที่มีอยู่ "ในอนาคต เราอาจเห็นโรงเรือนที่เต็มไปด้วยโรงงานพืช ซึ่งเป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ถูกกว่า และยั่งยืนกว่าในการผลิตโมเลกุลที่ซับซ้อน"