تولید گوجه فرنگی دستکاری ژنتیکی شده توسط دانشمندان که مانند انگور رشد می‌کند

سال ۲۰۵۰ است و به تازگی به مریخ رسیده اید. اولین وعده غذایی تان انتظار شما را می کشد: یک بشقاب اسپاگتی با سس گوجه فرهنگی که از گوجه های انگوری تازه درست شده است. باور کردنش سخت است؟ این ایده که فضانوردان باید از میوه های تازه به قرمزی آلبالو لذت ببرند شاید بیش از حد پوچ و خیالبافانه باشد. گیاهان گوجه فرنگی با شاخه های پخش شده شبه درخت تاک و میوه های گرد در فضا رشد می کنند و بسیار نیز حساس هستند.

اما اکنون، دانشمندان راهی برای دستکاری ژنتیکی گوجه فرنگی آلبالویی یافته اند تا این گیاه در شاخه هایی بیشتر و نزدیکتر به هم که فضای کمتری را نیز اشغال نماید رشد کند. این موفقیت می تواند در شرایطی که تلاش برای رشد گیاهان به صورت عمودی و باغچه های سقفی در حال افزایش بوده و در شرایطی که بشر در حال دست درازی به خارج از مدار زمین، ماه و در نهایت مریخ است، بسیار مهم و تاریخ ساز باشد. در تلاش برای اینکه گوجه فرنگی آلبالویی مانند درخت انگور رشد کند، محققان سه ژن کلیدی در دی ان ای گیاه را با دقت بسیار بالا و با استفاده از تکنولوژی مهندسی ژنتیک CRISPR دستکاری کردند.

دو مورد از این ژن ها، ژن های به اصلاح «خود هرس» و ژن SP5G، توقف رشد گیاه، گل دادن و میوه دادن آن را کنترل می کنند. ژن SIER نیز طول ساقه گیاه را کنترل می کند. تغییر ژنتیکی در دو ژن اول به درختچه های گوجه فرنگی منتهی شد که میوه زیادی تولید نکرده و میوه آن ها نیز مزه بسیار بدی می داد. در ادامه محققان موفق به شناسایی ژن سوم شدند که با تغییر ساختار آن توانستند یک گیاه گوجه فرنگی بی نقص با میوه مناسب تولید کنند. سایز کم حجم و فشرده تنها مزیت این گیاه نیست بلکه آن ها در مدت زمان بسیار کمتری نسبت به گوجه فرنگی های معمول رشد کرده و این عدد تنها ۴۰ روز است.

زک لیپمن از آزمایشگاه کلد اسپرینگ هاربر در این باره چنین گفته است: «این موضوع نشان می دهد که چگونه می توانیم دانه ها را به روش های جدید و بدون آسیب بیشتر به زمین یا افزودن بیش از حد کود که به رودخانه ها و نهرها نفوذ می کند تولید کنیم. این یک رویکرد مکمل برای کمک به سیر کردن مردم است، به شکل محلی و با کاهش ردپای کربنی».

انتظار می رود که تغییرات اقلیمی تاثیر منفی بیشتری در سال های آینده روی شرایط کشاورزی و رشد گیاهان روی زمین داشته باشد. از مزارع میله ای و عمودی تا مریخ- جایی که فضا محدود بوده و شرایط چالش برانگیز است- محصول گیاهان برای تولید بیشتر باید با سرعت بیشتری جمع آوری شود. ناسا از دیرباز تلاش کرده که رویکردی سبز را در کارهای خود در فضا در پیش گیرد. آزمایش های صورت گرفته در ایستگاه فضایی بین المللی با هدف یافتن روش های خلاقانه برای آزمایش توانایی گیاهان برای بقا و رشد در جاذبه صفر یا اندک انجام شده اند. آزمایش موسوم به «Veggie» به بررسی توانایی های گیاهانی مانند زینیا در تاب آوردن شرایط فضا با رشد دادن آن ها در گلدان های سربسته پرداخته است.

قبلاً نیز فضانوردان موفق به رشد دادن کاهوی قرمز و جو برای تولید نوشیدنی شده بودند. در آزمایشات انجام شدن در ایستگاه فضایی بین المللی، برخی گیاهان توانسته بودند در شرایط جاذبه اندک، آب و کود را به سرعت جذب کنند. همچنین آزمایشاتی برای حاصلخیزتر کردن خاک بایر و خشک ماه و مریخ به منظور رشد گیاهان در حال انجام است. به طور خاص، خاک مریخ برای رشد گیاهان بسیار چالش برانگیز است زیرا حاوی ترکیبات مضر و سمی به نام پرکلرات هاست که برای انسان ها بسیار خطرناک است. پروژه هایی مانند پروژه لیپمن سعی دارند تا به جای تغییر در ساختار چنین خاک هایی،تغییراتی در ژنتیک گیاهان انجام داده تا برای محیط کاشت مناسب تر و سازگارتر باشند. آن ها امیدوارند که گام بعدی دانشمندان در آزمایش این روش روی میوه های دیگری مانند کیوی صورت گیرد.

بیشتر بخوانید: تولد دو خوک با استفاده از مهندسی ژنتیک سلول‌ میمون؛ کایمراها آینده پیوند اعضا در انسانی