Контроль роста растений светом

04.07.2020

Ученые из Германии и Великобритании нашли способ управлять различными процессами растений - например, рост - с помощью оптогенетики. Воздействием света разных цветов ученые могут включать и выключать различные гены растения.

Раньше использовать оптогенетику в исследованиях с растениями было невозможно, потому что растения естественным образом реагируют на свет по мере роста. Поэтому любые генетические переключатели, контролируемые светом, так или иначе оставались постоянно активными.

Специалисты нашли способ справиться с этой проблемой. Они разработали специальную систему PULSE (Plant Usable Light-Switch Elements), которая позволяет контролировать различные клеточные процессы в растениях с помощью света. Проект связывает две актуальные темы в биологии - оптогенетику и синтетическую биологию.

Благодаря новому инструменты теперь можно использовать, например, красный свет, чтобы вызвать экспрессию гена в определенный момент, тогда как окружающий белый свет можно использовать как "выключатель", чтобы повернуть процесс вспять. При этом процедуру можно повторить любое количество раз. Этот процесс неинвазивный и легко обратимый - в отличие от использования химикатов или лекарств.

Ученые могут применять эту систему для управления физиологическими реакциями у растений: их иммунным ответом и, возможно, их развитием, ростом, передачей гормонов и реакциями на стресс.

Исследователи надеются, что в будущем их технология позволит регулировать рост растений, а так же то, как они цветут и адаптируются к окружающей среде, что в конечном итоге позволит увеличить урожайность.

<< Назад: Применение серы в необычных полимерах 05.07.2020

>> Вперед: Бесконечная энергия из черных дыр 04.07.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива Оснащение Луны солнечными панелями 04.01.2023 Израильский ученый Джеффри Гордон с факультета солнечной энергии и физики окружающей среды Университета Бен-Гуриона разработал концептуальный план оснащения Луны солнечными панелями. Согласно подсчетам, для получения такого же количества электроэнергии потребуется в шесть раз меньшая масса, чем при лучшем ядерном варианте. Эта разработка обеспечит бесперебойное электроснабжение предприятий по производству кислорода в течение 100% времени, при этом достаточное количество панелей всегда будет находиться на солнце. Исследования Гордона начались, когда пару лет назад к нему обратились из израильского стартапа The Helios Project, который разрабатывает лунный реактор по производству кислорода с технологией. Совместный подход к финансированию со стороны Израильского управления инноваций не принес результатов, и партнерство прекратили, но перед этим Гордон создал свой концептуальный план пояса солнечных батарей на Луне. В рамках эксперимента профессор рассмотрел три варианта, один из которых был ядерным, хотя как эксперт по солнечной энергии он хотел создать именно солнечную альтернативу. Эталон производил энергию круглосуточно. Два варианта солнечной энергии - ее генерация, когда светит солнце, и хранение ее в батареях в периоды темноты или постройка в два раза большего количества солнечных электростанций, чем необходимо, и эксплуатация каждой лишь половину времени. Однако это оказалось слишком дорого. План предусматривал установку кольца солнечных панелей рядом с одним из лунных полюсов. Для иллюстрации он взял пример северного полюса. Они будут расположены не выше (или ниже, в случае южного полюса) 88-й широты, чтобы сбалансировать преимущество относительно короткой окружности Луны. Заводы по производству кислорода предполагалось разместить примерно на 10 километров ближе к полюсу. Благодаря этому можно поддерживать достаточное расстояние для предотвращения попадания лунной пыли, образующейся во время добычи полезных ископаемых, на фотоэлектрические панели, но при этом линии передачи останутся относительно короткими. Сами линии электропередач не нуждаются в изоляции, потому что лунная земля обеспечивает естественную электрическую изоляцию.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026