Hirosimos universiteto mokslininkai vis labiau atskleidžia molekulinius procesus, kurie lemia, kaip potvyniai atima augalus deguonies. Tai padės sukurti atsparesnius potvyniams pasėlius. Phys.org portalas.
Pasaulio banko teigimu, potvyniai yra pasaulinė rizika, kelianti grėsmę milijardų žmonių gyvybėms ir turtui. Dar daugiau žmonių gresia badu dėl potvynių: vanduo gali užlieti pasėlius. Tyrėjai dabar yra arčiau identifikavimo molekuliniai procesaiPotvyniai netenka augalų deguonies. Tai padės sukurti atsparesnius pasėlius.
naudojant metaanalizėHirosimos universiteto Integruotų gyvybės mokslų aukštosios mokyklos komanda nustatė keletą bendrų genai ir susiję mechanizmai ryžiuose (Oryza sativa) ir Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Savo tyrimų rezultatus mokslininkai paskelbė žurnale gyvenimas.
„Hipoksija yra abiotinis augalų stresas, kurį dažnai sukelia potvyniai“, – sakė tyrimo bendraautorė Keita Tamura, turėdama omenyje deguonies trūkumą, kurį sukelia perteklius. „Nors praeityje buvo atlikta daug tyrimų, manėme, kad tai paslėpta biologiniai mechanizmai galima atrasti analizuojant kelis tyrimus, naudojant viešai prieinamų duomenų metaanalizę.
Komanda daugiausia dėmesio skyrė ryžiams ir rėžiams, nes abiejų rūšių genetika anksčiau buvo plačiai ištirta. Tamuros teigimu, ryžiai taip pat laikomi viena iš svarbiausių kultūrų pasaulyje, kuri yra pagrindinė maisto produktas Tarptautinių žemės ūkio tyrimų patarėjų grupės duomenimis, daugiau nei keturiems milijardams žmonių, todėl suprantame, kaip neleisti augalui reaguoti į hipoksija, yra labai svarbus.
Iš turimų duomenų rinkinių tyrėjai nustatė 29 poras RNR sekos nustatymo duomenų Arabidopsis ir 26 poras ryžių tiek normaliomis, tiek deguonies trūkumo sąlygomis. Pasak profesoriaus Hidemasa Bono, RNR sekos nustatymas apima subjekto genetinio plano iššifravimą tam tikrame taške, o tai reiškia, kad duomenys gali būti naudojami tiriant, kurie genai sukėlė kokius pokyčius.
"Analizuodami RNR sekos nustatymo duomenis, mes nustatėme 40 ir 19 padidintų ir sumažintų abiejų rūšių genų", - sakė Bono. „Tarp jų kai kurie WRKY transkripcijos faktoriai ir cinamato-4-hidroksilazė, kurių vaidmuo reaguojant į hipoksiją lieka nežinomas, paprastai buvo reguliuojami tiek Arabidopsis, tiek ryžiuose.
Pasak Bono, šis bendras reguliavimas reiškia, kad šie molekuliniai mechanizmai tampa aktyvesni, kai trūksta deguonies, o tai rodo jų specifinę mechaninę atsakomybę už tai, kaip augalai reaguoja.
Bono ir Tamura palygino savo rezultatus su panašia hipoksijos metaanalizė žmogaus ląstelėse ir audinių mėginiuose. Jie nustatė, kad du iš dažniausiai aktyvuojamų genų ryžių ir Arabidopsis buvo nuslopinti savo kolegomis žmonėmis.
„Mūsų metaanalizė siūlo skirtingus molekulinius augalų ir gyvūnų hipoksijos mechanizmus“, - sakė Bono. „Tikimasi, kad šiame tyrime nustatyti kandidatų genai atskleis naujus molekulinius augalų reakcijos į hipoksiją mechanizmus. Galiausiai planuojame manipuliuoti vienu iš kandidatų genų genomo redagavimo technologija, kad sukurtume potvyniams atsparius augalus.