Ohio Eyalet Üniversitesi‘nin sürdürülebilirlik çerçevesinde yaptığı araştırma, karbondioksitin ağaçların büyümesine önemli bir etkisi olduğunu ortaya koydu. Araştırmaya göre, karbondioksit sayesinde ağaçlar yüzde 30 oranında büyüme gösteriyor. Ancak ağaçlar bu artışa rağmen, ağaç lifi üretimi, kâğıt, ambalaj, tekstil gibi ürünlerdeki artan talebi karşılamada daha az verimli oluyor.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için bilim insanı Daniel Sulis ve ekibi, CRISPR düzenlemesini kullanarak odun tasarlamaya yöneldi. Hedef, ligninin daha uygun lif üretimi için odunun parçalanıp çözülebilmesini sağlayacak şekilde düzenlemekti. Lignin, liflerin odundan izole edilmesini engelleyen bir biyopolimer ve lif üretimi açısından önemli bir rol oynuyor. Bu araştırmalar, lignin biyosentezinin temel bileşenlerini inceleyerek elli yılı aşkın süredir devam ediyor.
Ancak daha önceki çalışmalar çoğunlukla tek genlerin veya gen ailelerinin düzenlenmesine odaklanmıştı. Daniel Sulis ve ekibi, monolignol biyosentez genlerinin stratejik olarak multipleks CRISPR düzenlemesinin, odun özelliklerini geliştirmede tek gen veya gen aileleri düzenlemesinden daha etkili olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, kavak ağacı türünde bu yöntemi kullanarak modifiye edilmiş ahşap bileşimi elde etti. CRISPR düzenlemesi, odunun karbonhidrat-lignin oranını yabani türe göre yüzde 228 artırdı ve bu da daha verimli lif hamuru üretimine olanak tanıdı. Ayrıca daha az lignin içeren ağaçlar, kâğıt üretimini daha çevre dostu hale getirebilir.
Sürdürülebilirlik için yapılan araştırma, başarılı oldu
Bu çalışma, bilim insanlarının ağaçların genleri üzerindeki deneylerindeki ilk başarı değil. Nisan 2022’de, Living Carbon’da yapılan bir araştırmada, arboreal DNA’yı manipüle ederek atmosferik karbonu daha etkili bir şekilde yakalayan ve uzun süre tutan yeni bir ağaç türü geliştirilmişti. Bu tür geliştirmeler, ormansızlaşmayı önlemek ve çevresel açıdan daha sürdürülebilir çözümler sunmak adına büyük önem taşıyor.
Son olarak MIT’deki bir araştırma ekibi de laboratuvarda yetiştirilen odun yaratma konusunda başarılı oldu. Bu yöntem, ağaç kesilmeden çeşitli boyut ve şekillerde kereste üretebilen bir teknik geliştirdi. Bu tür çalışmalar, gelecekte ormanların korunmasına ve doğal kaynakların daha verimli kullanımına katkı sağlayabilir.
