محققان دانشگاه کالیفرنیا از نانولوله کربنی برای رهایش کریسپر درون سلول گیاهی استفاده کردند. با این کار امکان دستکاری ژنتیکی سلول گیاهی فراهم می‌شود.
استفاده از نانولوله‌کربنی به‌عنوان نانوسوزن برای دستکاری ژنتیکی گیاه
آیا راهی برای اصلاح ژن در گیاهان وجود دارد؟ این که بتوان با دستکاری ژنتیکی کارایی گیاهان را افزایش داد یکی از اهداف بسیار مهم محققان طی چند دهه اخیر بوده است.
پژوهشگران نشان دادند که می‌توان با استفاده از نانوسوزن، ژن را در گیاهان اصلاح کرد. برای اصلاح ژن نیاز است تا DNA وارد سلول‌های گیاه شود، این کار برای حیوانات ساده است اما در گیاهان کاری دشوار است.
مارکیتا لاندری از محققان دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «گیاهان نه تنها غشاء سلولی دارند بلکه دیواره‌ای نیز اطراف سلول را محاط کرده است.»
دانشمندان تلاش دارند تا به روش‌های مختلف DNA را وارد سلول گیاهی کنند. در حال حاضر محققان از تفنگ ژن برای شلیک گلوله‌های طلایی با روکشی از جنس DNA استفاده می‌کنند که قادر است دیواره سلول را سوراخ کند و وارد آن شود. همچنین باکتری‌هایی که گیاه را آلوده می‌کند، می‌توانند به‌عنوان حامل DNA استفاده شوند.
هر دو روش با محدودیت‌هایی روبرو است، تفنگ ژن کارایی پایینی دارد و روش باکتری نیز برای برخی گیاهان مقاوم قابل‌انجام نیست.
از این رو محققان دانشگاه کالیفرنیا از نانولوله‌کربنی استفاده کردند. لاندری می‌گوید: «من یک فیزیک‌دان هستم. وقتی دو سال قبل کارم را در آزمایشگاهم در برکلی شروع کردم، این آزمایشگاه روی تصویربرداری از فضای بین سلول‌ها متمرکز بود.»
لاندری تصمیم گرفت تا از نانولوله‌کربنی به‌عنوان داربستی در اطراف سلول استفاده کند تا این داربست به تصویربرداری دقیق‌تر از فضای میان سلولی کمک کند. این ایده به سرعت با شکست مواجه شد چرا که نانولوله‌ها وارد سلول می‌شدند. در نتیجه لاندری مشکل را به فرصت تبدیل کرد. او رشته‌های DNA را به اطراف نانولوله کربنی پیچاند و آن را درون سلول رهاسازی کرد.
او موفق به ساخت نانوسوزنی برای رهایش ژن شده بود. برای این که بتواند تأثیر درازمدت‌تری روی DNA داشته باشد، لاندری تلاش کرد تا کریسپر را وارد سلول کند. برای این کار او از نانولوله‌کربنی برای رهایش کریسپر استفاده کرد. واردشدن کریسپر به سلول موجب شد تا بتوان دستکاری سلول‌های گیاهی را به سادگی انجام دهند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
