Tyrėjai iš Tenesio universiteto Žemdirbystė paskatins naujas iki 7.5 mln. JAV dolerių vertės pastangas panaudoti gamyklas aptikti dislokuotų karių grėsmę aplinkai ir padėti apsaugoti civilius, gyvenančius po konfliktų.
Tikslas yra sukurti naują, revoliucinę jutiklių platformą.
Apdovanotas JAV gynybos pažangių tyrimų projektų Agentūra, taip pat žinomas kaip DARPA, pagal savo pažangių augalų technologijų programą 4 metų pastangos apjungs augalų biologų, biochemikų ir inžinierių patirtį.
UT ir Masačusetso technologijos instituto mokslininkai stengsis modifikuoti bulvių augalus, kad aptiktų ir praneštų apie galimas grėsmes, tokias kaip nervų agentai, radiacija ir augalų patogenai.
DARPA pažangiosios augalų technologijos (APT)
„Advanced Plant Technologies“ (APT) programa siekia sukurti jėgaines, galinčias būti naujos kartos, patvariomis, antžeminėmis jutiklių technologijomis, apsaugančiomis dislokuotus karius ir tėvynę, nustatant ir pranešant apie chemines, biologines, radiologines, branduolines ir sprogstamąsias medžiagas ( CBRNE) grėsmės.
Tokie biologiniai jutikliai būtų veiksmingai nepriklausomi nuo energijos, padidintų jų platinimo galimybes, kartu sumažinant riziką, susijusią su tradicinių jutiklių diegimu ir priežiūra. Šios technologijos taip pat galėtų padėti humanitarinėms operacijoms, pavyzdžiui, aptikus nesprogusius ginklus po konflikto.
DARPA APT techninė vizija yra panaudoti augalų įgimtus mechanizmus, skirtus aplinkos dirgikliams pajusti ir reaguoti į juos, išplėsti šį jautrumą įvairiems dominantiems signalams ir inžinieriaus diskretiškus reagavimo mechanizmus, kuriuos galima nuotoliniu būdu stebėti naudojant esamus žemės, oro ar kosminė aparatūra.
Norėdami sėkmingai pasiekti, APT turi užtikrinti, kad modifikuoti augalai savo aplinkoje būtų saugūs, tvirti ir savarankiški. Programa priklauso nuo kelių pažangių augalų moduliavimo technologijų pažangos neprarandant jų tinkamumo aplinkai.
Nors APT naudoja technologijas, kad galiausiai jos būtų įdiegtos, pirminiai tyrimai atliekami tik uždarose patalpose. Jei tyrimas bus sėkmingas, vėlesnės fazės bandymai būtų atliekami globojant JAV Žemės ūkio departamento Gyvūnų ir augalų sveikatos inspekcijos tarnybai, laikantis visų standartinių augalų biologinės saugos protokolų.
šaltinis: DARPANealas Stewartas, UT Herberto žemės ūkio koledžo augalų mokslų profesorius, kuriam taip pat priklauso Racheffo augalų molekulinės genetikos kompetencijos katedra, bus pagrindinis šių pastangų tyrėjas.
Stewartas yra gerai žinomas mokslo sluoksniuose už savo pastangas naudoti genetinius žymenis, kad būtų sukurti sentineliniai augalai, galintys aptikti aplinkos problemas ar mitybos trūkumus stengiantis padėti ūkininkams padidinti derlių. Jis taip pat yra neseniai įkurto UTIA Žemės ūkio sintetinės biologijos centro direktorius.
CASB yra pirmoji universiteto tyrimų įstaiga, skirta genų redagavimui ir kitiems sintetinės biologijos metodams naudoti, kad radikaliai pagerintų pasėlių žemės ūkio tvarumą.
Maisto mokslo katedros docentas Scottas Lenaghanas, taip pat einantis papildomas pareigas UT Mechanikos, aviacijos ir biomedicinos inžinerijos katedroje, yra CASB direktorius. Jis bus šios DARPA pastangos projektas ir bendras komandos vadovas.
Darbas UT daugiausia bus sutelktas į gamyklų inžineriją, kad būtų galima nustatyti ir pranešti apie aplinkos dirgiklius, kad būtų sukurti „kalbantys augalai“. Stewartas sako, kad bulvių augalas buvo pasirinktas šiam tyrimui, nes tai yra lengviausias pasėlių augalas, skirtas tiek pagrindiniam, tiek chloroplastuose esančiam genomui modifikuoti.
Nealas Stewartas:
„Tai turi visas inžinerines ir augimo savybes, kurios padės sukurti efektyvų„ kalbančią gamyklą “.
„Mūsų preliminarūs tyrimai įtikino, kad bulvės yra tinkamas derinys šiam„ Phytosensors 2.0 “projektui.“
„Bulvės netgi yra patogūs organai - gumbai -, kurie yra augalo„ akumuliatorius “.
Kiti dėstytojai, dalyvaujantys projekte UT, yra Augalų mokslų katedros genomikos profesorius Fengas Chenas; Tessa Burch-Smith, biochemijos, ląstelių ir molekulinės biologijos katedros docentė; ir Howardas Hallas, Branduolinės inžinerijos katedros profesorius.
Jų indėlis svyruoja nuo inžinerinio vabzdžių atsparumo iki ryšio tarp šaknų ir radiacijos eksperimentų, kurie visi skirti paremti efektyvių augalų jutiklių, kurie gali išgyventi ir klestėti, plėtrą.
Bendradarbiaudami su UT, yra MIT biologijos inžinerijos katedros profesoriai Chrisas Voigtas ir Angela Belcher. Jie suteikia komandai pasaulinio lygio sintetinės biologijos patirties ir galimybių.
Energetikos katedros mokslininkas Johnas DiBenedetto parems projektą su įranga ir jutiminės įrangos patirtimi. Jis ir Stewartas bendradarbiavo kai kuriuose iš pirmųjų paskelbtų fitosensorių projektų.
Nors šio projekto tikslas yra augalų jutiklių kūrimas kariuomenei, Stewartas tikisi, kad pažanga, įgyta įgyvendinant šią ir kitas pastangas sintetinės žemės ūkio biologijos srityje, galiausiai duos pasėlių, kurie ūkininkams gali tiksliai pasakyti, kas, kur ir kada turi problemų su kenkėjais. , vandens ir maistinių medžiagų jų laukuose.
Nealas Stewartas:
„Šis projektas yra labai įdomus vertinant mūsų išvadas į augalų„ prietaisus “, kurie gali padėti ūkininkams.“
Pagal DARPA reikalavimus pirminiai tyrimai bus atliekami tik uždarose patalpose su visomis biologinės saugos savybėmis.