Prawica

Czy technologia edycji genów CRISPR może stworzyć nowe uprawy, które pomogą w walce ze zmianami klimatycznymi w miarę ich wzrostu? Właśnie to grupa badaczy ma nadzieję zrobić z 11 milionami dolarów dofinansowania z Inicjatywy Chana Zuckerberga. Fundusze zostaną przeznaczone na wysiłki na rzecz wzmocnienia roślin — począwszy od ryżu — i gleby, aby lepiej wyłapywały dwutlenek węgla. Wysiłki, ogłoszone w zeszłym tygodniu, są prowadzone przez Instytut Innowacyjnej Genomiki, założony przez laureatkę Nagrody Nobla i współtwórcę CRISPR Jennifer Doudna. “[Jennifer] i zobaczyłem klimat i to, jak duży jest problem na świecie. I po prostu nie chcieliśmy już dłużej siedzieć na uboczu”, mówi dyrektor wykonawczy Innovative Genomics Institute (IGI), Brad Ringeisen. „Po prostu nie chcieliśmy już siedzieć na uboczu” Eksperci ds. klimatu w przeważającej mierze zgadzają się, że jedynym sposobem na prawdziwe radzenie sobie ze zmianami klimatu jest zmniejszenie ilości emisji gazów cieplarnianych, które wysyłamy do powietrza podczas spalania paliw kopalnych w celu wytworzenia pociągi elektryczne lub napędowe, samoloty i samochody. Ale ludzie już zrzucili do atmosfery tak dużo zanieczyszczeń powodujących ogrzewanie planety, że musimy również znaleźć sposoby na posprzątanie istniejącego bałaganu i zapobieżenie jeszcze bardziej katastrofalnym zmianom klimatycznym. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego są rośliny. Podczas fotosyntezy rośliny w naturalny sposób pobierają powszechny gaz cieplarniany, dwutlenek węgla. W końcu przenoszą ten węgiel do gleby. CRISPR można wykorzystać do wprowadzenia precyzyjnych zmian w genomie rośliny w celu uzyskania pożądanych cech. Istnieją trzy cele edycji genów w misji usuwania węgla przez IGI. Zaczyna się od próby zwiększenia wydajności fotosyntezy w roślinach, aby jeszcze lepiej wychwytywały jak najwięcej CO2. Po drugie, firma IGI jest zainteresowana rozwojem upraw o dłuższych korzeniach. Rośliny przenoszą węgiel do gleby przez swoje korzenie (jak również z reszty ciała, gdy umierają). Dłuższe korzenie mogą osadzić węgiel głębiej w glebie, przez co nie jest on tak łatwo ponownie uwalniany do atmosfery. Podobny wysiłek, aby wpłynąć na geny roślin i rozwinąć rośliny o mocniejszych korzeniach, jest podejmowany w Salk Institute for Biological Studies, który otrzymał 30 milionów dolarów z Funduszu Ziemi Bezos w 2020 roku. To prowadzi nas do trzeciego etapu badań IGI: zwiększenia zdolność gleby do magazynowania, a nie uwalniania gazów cieplarnianych. Gleba zazwyczaj nie zatrzymuje się długo węgla. Ucieka z powrotem do atmosfery poprzez oddychanie drobnoustrojów glebowych, które rozkładają materię roślinną. A techniki stosowane we współczesnym rolnictwie, takie jak uprawa roli, przyspieszają ten proces i pozwalają glebie na większą utratę węgla. Według Ringeisena jednym z potencjalnych wyników badań IGI CRISPR jest produkt, który można dodać do brudu, aby pielęgnować mikrobiom gleby, który dłużej zatrzymuje węgiel. To wszystko są ciężkie podniesienia, które wciąż są bardzo daleko od urzeczywistnienia. Są to wszystkie ciężkie podniesienia, które wciąż są bardzo dalekie od urzeczywistnienia. 11 milionów dolarów z Inicjatywy Chana Zuckerberga finansuje trzy lata badań, a Ringeisen spodziewa się „wpływu na świat rzeczywisty o 7 do 10 lat”. Nawet jeśli w tym czasie odniosą sukces w inżynierii genetycznej roślin i drobnoustrojów glebowych, zwiększenie skali, aby mieć znaczący wpływ na klimat, nadal będzie ogromnym wyzwaniem. „Rośliny są już niezwykle wydajnymi maszynami do utrwalania węgla, wynikającymi z milionów lat ewolucji, więc nadal jestem przekonany, że CRISPR może wiele zrobić, aby poprawić sekwestrację węgla na potrzebną skalę”, César Terrer, adiunkt w MIT, który prowadzi laboratorium zajmujące się interakcjami roślin i gleby, pisze do The Verge w e-mailu. Terrer nie jest zaangażowany w projekt, ale wcześniej był stypendystą jednej z zaangażowanych instytucji, Lawrence Livermore National Laboratory, „a jeśli ktoś może to zrobić [it’s] ich”, pisze. Mimo to ostrzega, że ​​skupienie się na sposobach inżynierii przyrody, aby pomóc nam w walce ze zmianami klimatu, może odwrócić uwagę od pilniejszej potrzeby ograniczenia zanieczyszczenia gazami cieplarnianymi. Rolnictwo jest już odpowiedzialne za swój ogromny ślad węglowy — w dużej mierze pochodzi on z hodowli i nawozów. Uprawa ryżu jest również dużym winowajcą emisji metanu, ponieważ rozmoczone pola ryżowe są idealnym domem dla drobnoustrojów wytwarzających metan. IGI również pracuje nad tym problemem, ponownie przyglądając się zmianom korzeni i drobnoustrojów w glebie. Genom ryżu jest łatwiejszy do manipulowania niż innymi uprawami, według Ringeisena, po części dlatego, że został już dużo zbadany i dobrze poznany. Jednym z naukowców zaangażowanych w inicjatywę IGI jest Pamela Ronald, której badania są powszechnie znane z tego, że doprowadziły do ​​opracowania odmian ryżu, które tolerują powodzie znacznie dłużej niż inne rodzaje, przy użyciu innego rodzaju inżynierii genetycznej, która bardziej przypomina hodowlę precyzyjną. Według laboratorium Ronalda na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis ryż ten jest obecnie uprawiany przez ponad 6 milionów rolników w Indiach i Bangladeszu. Praca IGI nie kończy się na ryżu Praca IGI nie kończy się na ryżu. Według Ringeisena sorgo jest kolejnym głównym kandydatem do edycji genów w celu przyspieszenia usuwania węgla. Ma również nadzieję, że wszelkie nowe odmiany, które opracują, będą miały dodatkowe zachęty dla rolników, takie jak obfitsze zbiory wynikające z wydajniejszej fotosyntezy. Ale to jeszcze kilka lat w przyszłości. IGI ma nadzieję rozpocząć międzynarodowe próby polowe z rolnikami około trzech lat po rozpoczęciu badań nad ryżem CRISPR.