Para peneliti menjelaskan, varietas tanaman yang dimodifikasi secara genetik saat ini menggunakan sistem yang relatif sederhana dan tidak tepat. Akibatnya, semua sel tamanan itu mengekspresikan gen diperlukan untuk mencegah gangguan seperti hama.
“Kami memiliki varietas tanaman modern yang telah kehilangan kemampuannya untuk merespons di mana nutrisi tanah berada,” kata salah satu penulis makalah José Dinneny, profesor biologi di School of Humanities and Sciences, Stanford University.
Dengan membuat DNA sintetis, para peneliti bisa mencapai kontrol skala halus untuk perilaku tanaman. Pada dasarnya, jelas mereka, seperti kode komputer dengan gerbang logika yang memandu proses pengambilan keputusan.
Gerbang logika itu kemudian menentukan jenis sel mana yang mengekspresikan gen tertentu. Lewat cara ini, jumlah cabang dan sistem akar bisa disesuaikan tanpa mengubah tanaman itu sendiri.
Tingkat kedalaman dan bentuk sistem akar tanaman punya pengaruh untuk menarik sumber daya yang berbeda dari tanah secara efisien. Sistem akar yang dangkal dengan banyak cabang, bisa menyerap fosfor lebih baik, sedangkan yang lebih dalam dan bercabang di bagian bawah bisa mengumpulkan air dan nitrogen.
“Jenis gerbang logika yang sama yang mengontrol percabangan akar dapat digunakan untuk, katakanlah, membuat sirkuit yang memperhitungkan konsentrasi nitrogen dan fosfor di dalam tanah, dan kemudian menghasilkan output yang optimal untuk kondisi tersebut," lanjut Dinneny.
Brophy telah merancang lebih dari 1.000 sirkuit potensial untuk dapat memanipulasi ekspresi gen pada tanaman. Dia mengujinya pada daun tanaman tembakau, mengetahui apakah bisa membuat sel-sel daun membuat protein yang bercahaya di gelap seperti ubur-ubur.
Di antara yang diuji, ada 188 desain yang berhasil, kemudian diunggah ke penyimpanan data DNA sintetis untuk ilmuwan lain mengembangkan.
Baca Juga: Harapan untuk Pangan: Fotosintesis Buatan Tanpa Sinar Cahaya Matahari
Baca Juga: Berkah di Balik Limbah: Pengawetan Buah-buahan Lewat Kitosan