A Keith Slotkin, az Egyesült Államokban található Donald Danforth növénykutatóközpont PhD munkatársa által vezetett tudományos vizsgálat megnyitja a lehetőséget, hogy felruházzák a növényeket azokkal a képességekkel, amelyekre szükségük lehet az alkalmazkodáshoz.
Az erről szóló, The New Phytologist folyóiratban megjelent tanulmány szerint a transzgenerációs öröklődés DNS-metiláción keresztül megy végbe, amely során a növények „megjelölik” a DNS-t anélkül, hogy megváltoztatnák, ami által a jövő nemzedékek sejtjei információkat kapnak az adott környezetben való túléléshez.
A DNS-metilációt az ún. DNS-metiltranszferáz enzimek végzik, amelyek a sejtosztódás során az utódsejtben lemásolják a szülősejt mintázatát (genetikai imprinting, azaz bevésődés), ugyanakkor képesek de novo, újonnan is metilálni DNS-szakaszokat.
A folyamatot két kulcsfontosságú növényfajban, a mohában és a Lúdfűben azonosították, és úgy vélik, lehetőséget teremt a növények felkészítésére a stresszes növekedésre azáltal, hogy az anyanövényt hasonlóan nem ideális növekedési feltételeknek teszik ki.
„Most már megértjük azokat a specifikus DNS-metilációs tényezőket, amelyek lehetővé teszik a stresszreakció emlékezetét” – mondta Slotkin. Így a jövőben manipulálhatjuk ezt a folyamatot, hogy olyan növényeket hozzunk létre, amelyek tartósan ellenállnak a stressznek. Ezen ismeretek birtokában
A teória lényege, hogy egy fontos kultúrnövényt, mint a kukorica, meg lehetne termeszteni extrém hőségben, a túlélés határán, és a belőle gyűjtött vetőmag rendkívül hőálló kukoricatermést eredményezne, amelyet olyan helyen lehetne termeszteni, ahol emelkedik a hőmérséklet.
A környezetnek ez a szokatlan emléke csak a növényekre jellemző, és különbözik attól, ahogy az állatok nemzedékről nemzedékre adják át az olyan genetikai tulajdonságokat, mint a szemszín vagy a magasság.
A stresszt kiváltó tényezők, például a szárazság vagy a szélsőséges hőmérséklet olyan stresszreakciót váltanak ki, amely a stresszor kezdeti expozícióján túl is tart. Vagyis egy olyan növény, amely növekedési ciklusának korai szakaszában túléli a szélsőséges hőséget, a későbbiekben újra elviseli azt, még akár szélsőségesebb formában is.
Ez a megnövekedett ellenálló képesség pedig nem ér véget az adott növény életciklusával, mivel a sejtmemóriában továbbítja utódainak.
