ابداع نخستین پلتفرم ایمنی برای مبارزه با همهگیریهای کشاورزی
دانشمندان چینی موفق به توسعه نخستین پلتفرم مبتنی بر هوش مصنوعی برای طراحی گیرندههای ایمنی مصنوعی اختصاصی برای گیاهان شدهاند که قادر به مبارزه با بیماریهای نوظهوری هستند که محصولات تجاری و امنیت غذایی جهانی را تهدید میکنند.
این فناوری جدید بر پایه مهندسی پروتئینهایی استوار است که به پروتئینهای عامل بیماریزا متصل شده و پاسخ ایمنی را در گیاهان تحریک میکنند تا تهدیدات را در عرض چند هفته به جای چند سال خنثی سازند؛ این امر طبق اعلام تیم پژوهشی از مؤسسه ژنتیک و زیستشناسی رشد وابسته به آکادمی علوم چین و شرکت فناوری بیوتکنولوژی «چی بیودیزاین» صورت گرفته است.
دانشمندان نتایج مطالعه خود را در مجله علمی «ساینس» منتشر کردند و توضیح دادند که سیستم ایمنی مصنوعی امکان شناسایی سریع پروتئینهای جدید و نوظهور عامل بیماریزا را فراهم میکند و چالش بلندمدتی را که پرورشدهندگان گیاهان با آن مواجه بودهاند، برطرف میسازد؛ چرا که مقاومت طبیعی در سیستمهای کشاورزی مدرن که بر پایه کشت گسترده محصولات با ساختار ژنتیکی یکسان استوارند، به سرعت توسط تکامل عاملهای بیماریزا شکسته میشد.
عناصری که پژوهشگران بر آنها در سیستم جدید خود تمرکز داشتند عبارتند از:
• موفقیت گیرندههای مصنوعی در دستیابی به شناسایی و فعالسازی ایمنی علیه پروتئینهای ۱۴ ویروس، دو باکتری، یک قارچ و یک گونه شبیهقارچ که بیماریهای ویرانگری را در گیاهان ایجاد میکنند.
• آزمایش ۳۹۱ گیرنده مصنوعی که نشان داد حدود ۱۸ درصد از آنها پاسخهای ایمنی قوی و مشخصی از خود نشان دادند، در حالی که حدود ۵۸ درصد سطوح متفاوتی از ایمنی ذاتی را نشان دادند و حدود ۲۴ درصد هیچ فعالیت ایمنی علیه اهداف مورد نظر از خود نشان ندادند.
پژوهشگران اشاره کردند که برخی از عاملهای بیماریزایی که گیرندهها آنها را هدف قرار دادند، بر محصولات حیاتی مانند سیبزمینی و گوجهفرنگی تأثیر میگذارند و تأکید کردند که فقدان فعالیت ایمنی ممکن است ناشی از نقص در بیان پروتئینی یا شکست در اتصال طراحیها به پروتئینهای هدف یا ناتوانی در تحریک پاسخ باشد. تیم پژوهشی توضیح داد که سیستم آنها یک پلتفرم چندمنظوره برای مهندسی کارآمد ایمنی گیاهی فراهم میکند که توانایی مقابله با تهدیدات زیستی عمدی مانند تروریسم کشاورزی و سلاحهای زیستی گیاهی را دارد.
پژوهشگران بر این نکته تأکید کردند که این توانایی در طراحی گیرندههای مصنوعی در عرض چند هفته به جای چند سال، جهشی بنیادین در تسریع پرورش ارقام مقاوم به بیماری و پاسخگویی به همهگیریهای نوظهور گیاهی ایجاد میکند و امنیت غذایی جهانی را در برابر چالشهای فزاینده کشاورزی تقویت مینماید.
