پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود، نوعی پروتئین گیرنده را معرفی کرده اند که دود را ردیابی می کند و می تواند نقش سنسور هورمون رشد را نیز داشته باشد.
به گزارش عصر توریسم به نقل از ایسنا و به نقل از وب سایت رسمی “دانشگاه کالیفرنیا، دیویس”(UC Davis)، آتش سوزی های جنگلی، ویرانگر هستند اما می توانند با پاکسازی پوشش گیاهی موجود و فراهم کردن امکان رشد گیاهان جدید، زندگی جدیدی را به ارمغان بیاورند. خیلی از گیاهانی که در مناطق مستعد آتش قرار گرفته اند، در حقیقت برای جوانه زدن بذرها، به قرار گرفتن در معرض آتش نیاز دارند. دانشمندان در دهه گذشته، یک پروتئین گیرنده را کشف کردند که می تواند مولکول هایی موسوم به “کارریکین ها”(karrikins) را در دود مواد گیاهی سوخته تشخیص دهد. این پروتئین ردیاب دود که “KAI2” نام دارد، سیگنال های مولکولی را شروع می کند که جوانه زنی بذرها را سرعت می بخشند.
نکته عجیب این است که پروتئین های KAI2، در انواع مختلفی از گونه های گیاهی که در مناطق مستعد آتش سوزی وجود ندارند نیز ظاهر می شوند. گروهی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، دیویس به سرپرستی پروفسور “نیتزن شابک” (Nitzan Shabek)، استاد بخش زیست شناسی گیاهی و “آنجلیکا گوئرسیو”(Angelica Guercio)، دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه، گیرنده های مورد نظر را در گیاه نخود فرنگی بررسی نموده اند و نشان داده اند که آنها در حس کردن هورمون های رشد نیز نقش دارند.
پژوهشگران، نخود فرنگی را بدین سبب مورد بررسی قرار دادند که به حبوبات که یکی از بزرگ ترین خانواده های گیاهان گلدار هستند، متعلق می باشد. حبوبات، توانایی تثبیت نیتروژن هوا را بوسیله همزیستی با میکروب ها دارند.
پژوهشگران مشاهده نمودند که ژن اصلی KAI2 در اوایل تکامل حبوبات تکرار شد و دو ژن “KAI2A” و “KAI2B” را تولید کرد. آنها با بهره گیری از انواع روش های پیشرفته دریافتند که این دو گیرنده به “لیگاندهای”(ligands) مجزا واکنش نشان می دهند. همچنین، آنها با بهره گیری از زیست شناسی ساختاری توانستند یک واسطه کاتالیزوری جدید از آنزیم KAI2 را که با مولکول های “استریگولاکتون”(strigolactone) واکنش نشان می دهد، در وضوح اتمی بررسی نمایند.
شابک اظهار داشت: ما و همکاران مان توانستیم یافته های خود در مورد ساختارهای اتمی گیرنده های KAI2 و بررسی طیف سنجی جرمی را با آزمایش هایی روی گیاهان ادغام نماییم تا بفهمیم که این گیرنده ها چگونه در تکامل خود، هورمون ها را حس می کنند و چگونه به کاتالیز دقیق آنها می پردازند.
هورمون های گیاهی
این موضوع مشخص شده است که استریگولاکتون ها بر طیف گسترده ای از فرآیندهایی که در گیاهان رخ می دهند، همچون رشد ریشه ها و نحوه واکنش شبکه های ریشه نسبت به قارچ ها و میکروب های خاک تأثیر می گذارند. پژوهشگران در این پروژه جدید توانستند درک بهتری در مورد مسیر سیگنال دهی مرموز کارریکین و هدف گیرنده های آن در گیاهانی که در منطقه مستعد آتش سوزی قرار ندارند، به دست بیاورند.
شابک اظهار داشت: این حوزه، تأثیرات گسترده ای بر سامانه های کشاورزی و تولید مواد غذایی در گروه حبوبات و همین طور کل گروه گیاهان سبز دارد.
این پژوهش، در مجلهCommunications Biology” ” به چاپ رسید.