Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Epigenetische erfenis:een 'zilveren kogel' tegen klimaatverandering?

Epigenetische overerving is een mechanisme waarmee bepaalde kenmerken of eigenschappen van een ouder op zijn nakomelingen kunnen worden doorgegeven zonder enige verandering in de onderliggende DNA-sequentie. Hoewel epigenetische overerving is bestudeerd in de context van ontwikkelingsbiologie en ziekten, hebben sommige wetenschappers voorgesteld de mogelijke toepassingen ervan bij het aanpakken van de klimaatverandering te onderzoeken:

1. Het aanpassen van plantengenomen:Epigenetische modificaties kunnen mogelijk worden gebruikt om de genomen van planten te wijzigen om hun tolerantie voor omgevingsfactoren zoals droogte, hitte of zoutgehalte te vergroten. Dit zou de behoefte aan irrigatie en teelt in marginale omgevingen kunnen verminderen, wat zou bijdragen aan een verminderde uitstoot van broeikasgassen en een grotere veerkracht van de landbouw.

2. Verandering van metabolische routes:Epigenetische regulatie van metabolische routes in planten zou kunnen leiden tot verbeterde fotosynthese, verbeterd gebruik van voedingsstoffen en verhoogde opslag van kooldioxide. Het aanpassen van het epigenetische landschap van planten zou hun vermogen om koolstof vast te leggen en op te slaan kunnen optimaliseren, wat de inspanningen op het gebied van koolstofvastlegging zou ondersteunen.

3. Verbetering van microbiële interacties:Gunstige microbiële gemeenschappen, zoals die geassocieerd met plantenwortels of landbouwgronden, spelen een belangrijke rol in de nutriëntenkringloop en stresstolerantie. Epigenetische regulatie van interacties tussen microben en gastheren zou deze allianties kunnen versterken, waardoor de bodemgezondheid en de plantprestaties zouden worden verbeterd en tegelijkertijd de behoefte aan chemische inputs zou worden verminderd.

4. Versnelde aanpassing:Epigenetische overerving kan het proces van natuurlijke aanpassing aan veranderende omgevingsomstandigheden versnellen. Door selectief planten te veredelen met voordelige epigenetische modificaties die de veerkracht vergroten, zou het mogelijk kunnen zijn gewassen te verbouwen die beter geschikt zijn voor toekomstige klimaatscenario’s en de negatieve effecten op de voedselproductie te minimaliseren.

Hoewel het idee om epigenetische overerving te gebruiken als een ‘zilveren kogel’ tegen de klimaatverandering meer onderzoek en validatie vereist, is het belangrijk om het potentieel ervan te erkennen als een aanvullend instrument ter aanvulling van duurzame landbouwpraktijken, inspanningen voor koolstofvastlegging en klimaatbestendig ecosysteembeheer. . Verdere verkenning en uitgebreid begrip van epigenetische mechanismen en hun langetermijneffecten zijn cruciaal voordat ze in praktijkscenario's kunnen worden toegepast.