محققان دانشگاه هیروشیما در حال نزدیکتر شدن به کشف فرآیندهای مولکولی در پس این هستند که چگونه سیل گیاهان را از اکسیژن محروم میکند. این به ایجاد محصولات مقاوم در برابر سیل کمک می کند. پورتال Phys.org.
طبق گزارش بانک جهانی، سیل یک خطر جهانی است که جان و مال میلیاردها انسان را تهدید می کند. حتی تعداد بیشتری از مردم در اثر سیل در معرض خطر گرسنگی قرار دارند: آب می تواند محصولات را سیل کند. اکنون محققان به شناسایی نزدیکتر هستند فرآیندهای مولکولیزیربنای چگونگی محرومیت گیاهان از سیل توسط سیل. این به ایجاد محصولات مقاوم تر کمک می کند.
با متاآنالیزکه شامل تجزیه و تحلیل مجدد داده های سایر مطالعات به طور کلی است، تیمی از دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم زندگی یکپارچه در دانشگاه هیروشیما چندین مورد مشترک پیدا کردند. ژن ها و مکانیسم های مرتبط در برنج (Oryza sativa) و Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). این دانشمندان نتایج تحقیقات خود را در این مجله منتشر کردند زندگی.
کیتا تامورا، یکی از نویسندگان این مطالعه، با اشاره به کمبود اکسیژن ناشی از اشباع بیش از حد، گفت: هیپوکسی یک تنش غیر زنده برای گیاهان است که اغلب در اثر سیل ایجاد می شود. «اگرچه تحقیقات زیادی در گذشته انجام شده است، ما فکر می کردیم که پنهان است مکانیسم های بیولوژیکی را می توان با تجزیه و تحلیل مطالعات متعدد با استفاده از متاآنالیز داده های در دسترس عموم کشف کرد.
این تیم روی برنج و شاهی تمرکز کردند، زیرا ژنتیک هر دو گونه قبلاً به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته بود. به گفته تامورا، برنج نیز یکی از مهم ترین محصولات در جهان محسوب می شود که به عنوان محصول اصلی به کار می رود. محصول غذایی به گفته گروه مشاوره بین المللی تحقیقات کشاورزی برای بیش از چهار میلیارد نفر، بنابراین درک چگونگی جلوگیری از واکنش گیاه به هیپوکسی، بسیار مهم است.
محققان 29 جفت داده توالی یابی RNA را برای Arabidopsis و 26 جفت برای برنج در شرایط عادی و کمبود اکسیژن از مجموعه داده های موجود شناسایی کردند. به گفته پروفسور هیدماسا بونو، توالی یابی RNA شامل رمزگشایی طرح ژنتیکی یک سوژه در یک نقطه مشخص است، به این معنی که داده ها می توانند برای مطالعه اینکه کدام ژن ها باعث ایجاد چه تغییراتی شده اند استفاده شود.
بونو گفت: «با تجزیه و تحلیل دادههای توالییابی RNA، ما 40 و 19 ژن تنظیمشده و کاهشیافته را در هر دو گونه شناسایی کردیم. در میان آنها، برخی از فاکتورهای رونویسی WRKY و سینامات-4-هیدروکسیلاز، که نقش آنها در پاسخ به هیپوکسی ناشناخته باقی مانده است، به طور کلی هم در آرابیدوپسیس و هم در برنج تنظیم مثبت شدند.
به گفته بونو، این دگرگونی عمومی به این معنی است که این مکانیسمهای مولکولی زمانی فعالتر میشوند که کمبود اکسیژن وجود داشته باشد، که نشاندهنده مسئولیت مکانیکی خاص آنها برای واکنش گیاهان است.
بونو و تامورا نتایج خود را با یک متاآنالیز مشابه هیپوکسی در سلولها و نمونههای بافت انسانی مقایسه کردند. آنها دریافتند که دو ژن از ژن های فعال رایج در برنج و Arabidopsis در همتایان انسانی خود سرکوب شدند.
بونو گفت: «متاآنالیز ما مکانیسمهای مولکولی مختلفی را برای هیپوکسی در گیاهان و حیوانات نشان میدهد. انتظار میرود ژنهای کاندید شناساییشده در این مطالعه مکانیسمهای مولکولی جدید پاسخ گیاه به هیپوکسی را روشن کنند. در نهایت، ما قصد داریم یکی از ژنهای کاندید را با فناوری ویرایش ژنوم دستکاری کنیم تا گیاهان مقاوم در برابر سیل ایجاد کنیم.