A Hiroshima Egyetem kutatói közelebb állnak ahhoz, hogy azonosítsák azokat a molekuláris folyamatokat, amelyek mögött az árvizek oxigénmegvonása áll a növényekben. Ez segít olyan növények létrehozásában, amelyek ellenállóbbak az árvízzel szemben Phys.org portál.
A Világbank szerint az árvizek globális kockázatot jelentenek, amely emberek milliárdjainak életét és vagyonát fenyegeti. Több embert fenyeget az éhezés az árvizek következtében, amelyek eláraszthatják a termést. A kutatók most egyre közelebb kerülnek az azonosításhoz molekuláris folyamatok, amelyek annak hátterében állnak, hogy az áradások hogyan fosztják meg a növényeket az oxigéntől. Ez segít szívósabb növények létrehozásában.
-Val metaanalízisamely magában foglalja általánosságban más tanulmányok adatainak újraelemzését, a Hiroshima Egyetem Integrált Élettudományok Graduate Schooljának csapata számos közös jelenséget talált. gének és a kapcsolódó mechanizmusok rizsben (Oryza sativa) és Arabidopsisban (Arabidopsis thaliana). A tudósok kutatási eredményeit publikálták a folyóiratban élet.
"A hipoxia a növények abiotikus stressze, amelyet gyakran az árvíz okoz" - magyarázta Keita Tamura, a tanulmány társszerzője, utalva a túltelítettség okozta oxigénhiányra. „Bár korábban sok kutatást végeztek, úgy gondoltuk, hogy ez rejtett biológiai mechanizmusok több tanulmány elemzésével fedezhető fel a nyilvánosan elérhető adatok metaanalízisével.”
A csapat a rizsre és a vízitormára összpontosított, mivel mindkét faj genetikáját korábban alaposan tanulmányozták. Tamura szerint a rizst a világ egyik legfontosabb terményeként is tartják számon, alapvető élelmiszerként szolgál élelmiszer termék A Nemzetközi Mezőgazdasági Kutatási Tanácsadó Csoport szerint több mint négymilliárd ember számára, hogy megértsük, hogyan lehet megakadályozni, hogy egy növény reagáljon hypoxia, kritikus.
A kutatók 29 pár RNS-seq adatot azonosítottak az Arabidopsis és 26 pár rizs esetében normál és oxigénhiányos körülmények között a rendelkezésre álló adatkészletekből. Hidemasa Bono professzor szerint az RNS-szekvenálás magában foglalja az alany genetikai tervének egy adott időpontban történő megfejtését, vagyis az adatok alapján tanulmányozható, hogy mely gének milyen változásokat okoztak.
"Az RNS-seq adatok elemzésével mindkét fajban 40 és 19 felfelé és lefelé szabályozott gént azonosítottunk" - mondta Bono. „Egyébként számos transzkripciós faktor, a WRKY és a cinnamát 4-hidroxiláz, amelyeknek szerepe a hipoxia válaszban továbbra sem ismert, általában mind az Arabidopsis, mind a rizs esetében felfokozott volt.”
Bono szerint ez az általános felszabályozás azt jelenti, hogy ezek a molekuláris mechanizmusok aktívabbá válnak oxigénhiány esetén, ami azt jelzi, hogy sajátos mechanikai felelősségük van a növények reakciójában.
Bono és Tamura összehasonlította eredményeiket az emberi sejtekben és szövetmintákban végzett hipoxia hasonló metaanalízisével. Azt találták, hogy a gyakran aktivált gének közül kettő a rizs és az Arabidopsist elnyomták emberi társaikban.
"Metaanalízisünk különböző molekuláris mechanizmusokat sugall a növények és állatok hipoxiája során" - mondta Bono. "A tanulmányban azonosított jelölt gének várhatóan megvilágítják a növények hipoxiára adott válaszának új molekuláris mechanizmusait." Végül azt tervezzük, hogy az egyik jelölt gént genomszerkesztési technológia segítségével manipuláljuk, hogy árvíztűrő növényeket hozzunk létre.”