به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، گیاهان درست مانند انسان و حیوانات دیگر، دارای هورمون هستند. یکی از نقش هورمون‌های گیاهی درک درد و سپس سیگنال دادن به بقیه گیاه برای پاسخگویی است.

تیمی از دانشمندان جزئیات جدیدی را در مورد چگونگی پاسخ گیاهان به هورمونی به نام جاسمونیک اسید ارائه می دهند. این یافته ها به محققان کمک می کند تا محصولاتی را تولید کنند که سخت تر و مقاوم در برابر حمله ها ( به ویژه در دوره ای از تغییرات سریع آب و هوا) هستند.

تیمی متمرکز توسط محققان موسسه Salk در حال گزارش جزئیات جدید در مورد چگونگی پاسخ گیاهان به هورمونی بنام جاسمونیک اسید است. این یافته ها که در 13 مارس سال 2020 در «Nature Plants » منتشر شد، یک شبکه ارتباطی پیچیده را نشان می دهد. این دانش می تواند به محققان کمک کند تا محصولاتی را توسعه دهند که سخت تر و قادر به مقاومت در برابر حمله ها به خصوص در دوره ای از تغییرات سریع آب و هوا هستند.

«جوزف ایکر» نویسنده همکار و محقق موسسه پزشکی Howard Hughes گفت:« این تحقیق حقیقتاً به ما تصویر دقیقی از نحوه عملکرد این هورمون در سطوح مختلف ارائه می دهد و این امکان را برای ما فراهم می کند تا نحوه پردازش اطلاعات محیطی و توسعه و چگونگی رشد و را درک کنیم.»

گیاه مورد استفاده در مطالعه «رَشادی گوش‌موشی» یا «آرابیدوپسیس تالیانا» یک گیاه کوچک و بومی اروپا، آسیا و شمال غربی آفریقاست. از آنجا که ژنوم آن به خوبی مشخص شده این گیاه یک سیستم مدل محبوب بین دانشمندان است.

« مارک زندر» محقق آزمایشگاه ایکر اعلام کرد که جاسمونیک اسید برای پاسخ دفاعی گیاه در برابر قارچ ها و حشرات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ما می خواستیم دقیقاً بفهمیم پس از درک جاسمونیک اسید توسط گیاه چه اتفاقی می افتد، کدام ژن فعال و غیرفعال، کدام پروتئین ها تولید می شوند و چه عواملی کنترل این فرایندهای سلولی به خوبی تنظیم می‌کنند؟

محققان با بذرهای گیاهی که در ظروف پتری پرورش یافتند، شروع کردند. آنها دانه ها را به مدت سه روز در تاریکی نگه داشتند تا از چند روز اول زندگی یک بذر(که هنوز در زیر زمین است) تقلید کنند.

«ماتوئه لوسی» استادیار دانشگاه لا تروب در ملبورن استرالیا اظهار کرد که ما می دانیم که این مرحله رشد بسیار مهم است. چند روز اول در خاک یک زمان چالش برانگیز برای نهال است، زیرا با حمله حشرات و قارچ ها روبرو می شوند. اگر دانه‌ها جوانه نزده و با موفقیت از خاک بیرون نیایند دیگر هیچ محصولی نخواهید داشت.

پس از گذشت سه روز، گیاهان در معرض جاسمونیک اسید قرار گرفتند. محققان سپس DNA و پروتئین ها را از سلولهای گیاهی استخراج و از آنتی بادی های خاص در برابر پروتئین های مد نظرخود استفاده کردند تا محل دقیق ژنوم این تنظیم کننده ها را ثبت کنند.

سپس تیم با استفاده از روشهای مختلف محاسباتی، ژنهایی را که برای واکنش گیاه به جاسمونیک اسید و همچنین برای ارتباط متقابل سلولی با سایر مسیرهای هورمون گیاهی مهم هستند، شناسایی کردند.

دو ژن که در کل سیستم به بالاترین سطح خود رسیده بودند MYC2 و MYC3 بودند. این ژن ها برای پروتئین هایی که فاکتور رونویسی هستند، کد گذاری می کنند به این معنی که آنها فعالیت هزاران ژن دیگر در این مورد را تنظیم می کنند.

لوسی گفت:« در گذشته، ژنهای MYC و دیگر فاکتورهای رونویسی به روشی خطی مورد بررسی قرار گرفته اند. دانشمندان چگونگی اتصال یک ژن به ژن بعدی و غیره را بررسی می کنند. این روش ذاتاً کند است زیرا دربسیاری از ژن ها اتصالات زیادی وجود دارد. آنچه ما در اینجا انجام داده ایم ایجاد چارچوبی است که با استفاده از آن می توان بسیاری از ژنها را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کرد.»

زندر اعلام کرد که رمزگشایی همه این شبکه های ژنی و زیرشاخه‌ها به ما کمک می کند تا معماری کل سیستم را درک کنیم ما اکنون این تصویر بسیار جامع را داریم که ژنها در هنگام پاسخ دفاعی گیاه، روشن و خاموش می شوند. با در دسترس بودن ویرایش ژن CRISPR، این نوع جزئیات می تواند برای پرورش محصولاتی که قادر به مقاومت در برابر حملات آفات هستند مفید باشند.

جنبه قابل توجه دیگر این است که تمام داده های تحقیق در وب سایت Salk در دسترس قرار گرفته است. محققان می توانند از این سایت برای جستجوی اطلاعات بیشتر در مورد ژنهای مورد مطالعه استفاده کنند و روشهایی برای هدف قرار دادن آنها پیدا کنند.

اسید جاسمونیک عضوی از رده جاسموناتهای هورمون گیاهی است. این اسید به روش زیستی از اسید لینولئیک به وسیلهٔ روش octadecanoid ابتدا در کلروپلاست و سپس در ادامه در پر اکسی زوها ساخته می‌شود.

بزرگترین وظایف اسید جاسمونیک در تنظیم کردن رشد گیاه است که شامل ممانعت از رشد، پیری و ریزش برگ گیاه است. این اسید همچنین در به وجود آمدن جوانه در سیب زمینی، سیب زمینی هندی و پیاز نقش دارد. این اسید نقش مهمی در پیچ خوردگی در گیاهان و همچنین مقاومت سیستماتیک آنان دارد. هنگامی که گیاهان توسط حشره‌ها مورد حمله قرار می‌گیرند، گیاه با آزاد کردن اسید جاسمونیک واکنش نشان می‌دهد، که این عمل از هضم کردن پروتئین توسط حشره ممانعت به عمل می‌آورد.

اسید جاسمونیک همچنین به مشتقات متنوعی تبدیل می‌شود، از قبیل استرها، مانند متیل جاسمونات و ممکن است با آمینو اسیدها نیز ترکیب شود.

انتهای پیام/