Американское управление ARPA-H, курирующее перспективные медицинские разработки, направит до 53 млн долларов на борьбу с сорняками. Головным исполнителем проекта станет Массачусетский технологический институт. Работы поддержит программа STREAM, направленная на контроль и укрепление аграрных систем, которые позволяют рационально расходовать ресурсы. Речь идёт о новом поколении средств против сорной растительности: учёные хотят дать фермерам рабочие препараты и одновременно уменьшить угрозы для людей. Об этом сообщает издание Science XXI.
В США каждый год расходуется свыше одного миллиарда фунтов таких веществ. Без них урожай заметно теряет в объёме, а восстановительное земледелие лишается опоры на сохранение почвы. Проблема в том, что сорняки адаптируются к распространённым составам. Кроме того, контакт с гербицидами связывают с ростом рисков онкологии, нарушений обмена веществ и эндокринной системы.
Инициатива получила имя Precision Learning for On-target Weed control (PLOW). Название отражает ставку на выборочное подавление нежелательных растений с опорой на точные расчёты. Возглавил её Кристофер Фойгт, заведующий кафедрой биологической инженерии MIT; к работе привлекут специалистов из Института Броуда, который объединяет MIT и Гарвард, а также исследователей из университетов Северной Каролины и Теннесси, а также из Иллинойса и компанию Robigo. Генеративный ИИ должен помочь подобрать замену глифосату и другим составам — ставка на соединения с большей эффективностью, меньшей стоимостью производства и пониженной опасностью для природы и человека.
Одна из групп построит модели, которые предсказывают химические вещества и малые интерферирующие РНК. Такие молекулы действуют на ферменты растений, выбранные мишенями у нынешних гербицидов. Пример — глифосат: он угнетает EPSP-синтазу, нужную растениям для синтеза ряда аминокислот, однако у части сорняков генетические изменения уже сформировали защиту от этого механизма. Компьютерные расчёты сгенерируют миллиарды вариантов; затем кандидатов проверят в масштабном лабораторном отборе, оценят на соответствие биологическим мишеням и перенесут испытания в теплицы с разными сельскохозяйственными условиями.
Первые тесты исходных РНК-кандидатов рассчитывают закончить до окончания первого года работ. Отдельно планируется создать живые микробные системы. Модифицированные грибы, бактерии, а также малые РНК будут разлагать агрохимикаты до того, как те попадут в продукты, почву и водоёмы, а соединения и составные части средств защиты растений должны переходить в биомассу.