تلعب جذور النباتات دورًا هامًا في عملية الوصول إلى المياه والعناصر الغذائيّة الأساسيّة بالتربة، خاصةً في فترات الجفاف. ولتحسين خصائص جذور النباتات، حاول الباحثون تطوير برامج لهندسة جذور النباتات جينيًّا، لكنهم واجهوا عددًا من الصعوبات؛ لذلك لم تُحرِز هذه المحاولات أي تقدُّمٍ ملحوظٍ في تحسين جذور النباتات.

مؤخرًا، تمكّن الباحثون في دراسة حديثة منشورة في دورية Science، من تطوير مجموعة من منظمي النسخ الاصطناعيّة للنباتات التي يمكن تجميعها لإنشاء الدوائر الجينيّة، التي تُعد تطبيقًا للبيولوجيا التركيبيّة، من حيث تصميم الأجزاء البيولوجيّة داخل الخليّة لأداء وظائف مُحددة. تُبنى هذه الدوائر الجينيّة على أساس التفاعلات الكيميائيّة الحيويّة داخل الخلايا الحيّة، وتتحكم في التعبير الجينيّ. كما يُمكن استخدامها لإحداث تغييرات هادفة في بنية الجذور.

تُشير هذه الدراسة إلى قدرة الدوائر الجينيّة الاصطناعيّة على التحكم في التعبير الجينيّ عبر الأنسجة، وكذلك إعادة برمجة نمو النباتات، والذي قد يفيد بالتحكم في إنتاجية النباتات وقدرتها على التحمُّل.