01:00
Comentarii Adauga Comentariu

_ Abilitățile superioare de fotosinteză ale unor plante ar putea deține cheia pentru culturile rezistente la climă

_ Abilitățile superioare de fotosinteză ale unor plante ar putea deține cheia pentru Culturi rezistente la climă

Cu mai bine de 3 miliarde de ani în urmă, pe un Pământ acoperit în întregime de apă, fotosinteza a evoluat pentru prima dată în bacterii antice. În următoarele milioane de ani, acele bacterii au evoluat în plante, optimizându-se pe parcurs pentru diferite schimbări de mediu.

Această evoluție a fost punctată cu aproximativ 30 de milioane de ani în urmă cu apariția unui mod mai nou și mai bun de fotosintetizare. . În timp ce plante precum orezul au continuat să folosească o veche formă de fotosinteză cunoscută sub numele de C3, altele precum porumbul și sorgul au dezvoltat o versiune mai nouă și mai eficientă numită C4.

Acum există peste 8.000 de specii diferite de plante C4, care cresc deosebit de bine în climatele calde și uscate și sunt unele dintre cele mai productive specii de cultură din lume. Cu toate acestea, marea majoritate a plantelor încă funcționează pe fotosinteză C3. Deci, cum au apărut plantele C4 și ar putea plantele C3 să primească vreodată o actualizare similară?

Acum, pentru prima dată, oamenii de știință Salk și colaboratorii de la Universitatea din Cambridge au descoperit un pas cheie plantele C4 precum sorgul trebuia să evolueze pentru a deveni atât de eficient la fotosinteză – și cum am putea folosi aceste informații pentru a face culturi precum orezul, grâul și soia mai productive și rezistent la încălzirea climei noastre.

Descoperirile au fost publicate în Nature pe 20 noiembrie 2024.

„Întrebarea ce face diferite plante C3 și C4 nu este important doar din perspectiva biologică de bază. de a dori să știm de ce a evoluat ceva și cum funcționează la nivel molecular”, spune profesorul Joseph Ecker, autor principal al studiului, Salk International Council Chair in Genetics și Howard Hughes Medical Institute. investigator.

„Răspunsul la această întrebare este un pas uriaș către înțelegerea modului în care putem realiza cele mai robuste și productive culturi posibile în fața schimbărilor climatice și a unei populații globale în creștere.”

Aproximativ 95% dintre plante folosesc fotosinteza C3, în care celulele mezofile - celule spongioase verzi care trăiesc în interiorul frunzelor - transformă lumina, apa și dioxidul de carbon în alimentarea plantelor. zaharuri.

În ciuda prevalenței sale mari, fotosinteza C3 are două deficiențe majore:

Din fericire, evoluția a rezolvat aceste probleme cu fotosinteza C4. Plantele C4 recrutează celule de înveliș, care servesc în mod normal ca suport pentru venele frunzei, pentru a fotosintetiza alături de celulele mezofile. Ca rezultat, plantele C4 elimină acele greșeli de utilizare a oxigenului pentru a conserva energia și a menține porii de suprafață a plantei închiși mai des pentru a conserva apa. Rezultatul este o creștere cu 50% a eficienței în comparație cu plantele C3.

Dar la nivel molecular, ce a făcut ca plantele C3 să se transforme în plante C4? Și ar putea oamenii de știință să determine culturile C3 să devină culturi C4?

Pentru a răspunde la aceste întrebări, oamenii de știință de la Salk au folosit o tehnologie de ultimă oră, unicelulară, pentru a analiza diferența dintre orezul C3 și sorgul C4. În timp ce metodele anterioare erau prea imprecise pentru a distinge celulele învecinate, cum ar fi mezofila și celulele învelișului mănunchiului, genomica unicelulară a permis echipei să investigheze modificările genetice și structurale din fiecare tip de celulă de la ambele plante.

„Am fost surprinși. și încântat să constatăm că diferența dintre plantele C3 și C4 nu este îndepărtarea sau adăugarea unor gene specifice”, spune Ecker. „Mai degrabă, diferența este la nivel de reglementare, ceea ce ne-ar putea face mai ușor pe termen lung să activăm o fotosinteză C4 mai eficientă în culturile C3.”

Toate celulele dintr-un organism conțin aceleași gene. , dar care gene sunt exprimate la un moment dat este ceea ce determină identitatea și funcția fiecărei celule.

O modalitate prin care expresia genelor poate fi modificată este prin activitatea factorilor de transcripție. Aceste proteine ​​recunosc și se leagă de mici porțiuni de ADN din apropierea genelor, numite elemente de reglare. Odată poziționat la elementul de reglare, un factor de transcripție poate ajuta la „activarea” sau „dezactivarea” genelor din apropiere.

La măsurarea expresiei genelor în plantele de orez și sorg, oamenii de știință au descoperit că o familie de factori de transcripție Denumite în mod obișnuit DOF-uri, erau responsabile de activarea genelor pentru a face celule de teacă de mănunchi la ambele specii. Ei au observat, de asemenea, că DOF-urile se leagă de același element de reglare la ambele specii.

Cu toate acestea, la plantele de sorg C4, acest element de reglare nu a fost asociat doar cu genele de identitate ale tecii de mănunchi, ci a activat și fotosinteza. genele. Acest lucru a sugerat că plantele C4 au atașat la un moment dat elementele de reglementare ancestrale pentru genele învelișului pachetului pe genele de fotosinteză, astfel încât DOF-urile să pornească ambele seturi de gene în același timp. Acest lucru ar explica modul în care celulele învelișului de la plantele C4 au câștigat capacitatea de a fotosintetiza.

Aceste experimente au arătat că atât plantele C3, cât și C4 conțin genele și factorii de transcripție necesari pentru procesul de fotosinteză C4 superior - o descoperire promițătoare. pentru oamenii de știință care speră să determine plantele C3 să folosească fotosinteza C4.

„Acum avem acest plan pentru modul în care diferite plante utilizează energia soarelui pentru a supraviețui în diferite medii”, spune Joseph Swift, co-primul autor al studiului și cercetător postdoctoral în laboratorul lui Ecker. „Obiectivul final este să încercăm să pornești fotosinteza C4 și, la rândul său, să creăm culturi mai productive și mai rezistente pentru viitor.”

În următorul dosar pentru echipă este să se determine dacă orezul poate fi proiectat pentru a utilizați fotosinteza C4 mai degrabă decât C3. Acesta rămâne un obiectiv pe termen foarte lung, cu provocări tehnice semnificative, care sunt abordate printr-un efort de colaborare global cunoscut sub numele de „Proiectul de orez C4”.

Mai mult, descoperirile vor informa misiunea Salk Harnessing Plants Initiative. pentru a crea culturi optimizate care să lupte și să reziste simultan amenințării schimbărilor climatice.

Datele lor genomice unicelulare au fost, de asemenea, partajate ca resursă pentru oamenii de știință din jur. lumea, strângând rapid entuziasm pentru răspunsurile sale la acest mister de lungă durată în evoluție.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Diplomat rus, expulzat din Moldova din cauza secțiilor de votare deschise în Transnistria

_ SUA şi Japonia îndeamnă să nu se amplaseze arme nucleare în spaţiu. Vizată e Rusia

_ Fotografii ciudate dezvăluie nave de război ruginite în mormântul epavat al Turciei, în timp ce scafandrii explorează HMS Majestic scufundat, care a fost distrus în bătălia Primului Război Mondial, care a adus 130.000 de morți

_ STENOGRAME - Înregistrare explozivă: Clotilde Armand, discuție cu un om de afaceri

_ Ministra Muncii, anunț pentru toți pensionarii - Documentele vor fi transmise în următoarele luni

_ Jim Caviezel, Dr. Ben Carson și John Rich celebrează mamele la Gala de aniversare a 20 de ani de la Moms For America

_ Se va confrunta Șarpele cu noi acuzații de crimă pentru decese din „pistă hippie”, după ce a fost eliberat din închisoare în Nepal în 2022 și s-a mutat înapoi în Franța?

_ SUA dau în judecată Apple pentru încălcarea regulilor antitrust

_ NBA - Victorie pentru campioana Denver Nuggets; Jokic la a 22-a triplă-dublă a sezonului

_ MOVEMENT BUILS pentru a-l �ndemna pe reprezentantul Mike Gallagher să demisioneze �nainte de 9 aprilie pentru a stimula alegeri speciale � sau scaunul va fi lăsat deschis p�nă �n ianuarie! �MTG conduce acuzația!

_ Portarul de la Metz și-a „abandonat” partea cu urlată cu călcâiul din spate

_ ForMin Odobescu at Restoring Justice for Ukraine conference: There can be no peace without justice

_ Împrejmuirea midii tinere pentru refacerea ecosistemului

_ Regina Letizia a Spaniei strălucește într-o rochie elegantă din tweed în timp ce se alătură regelui Felipe la Madrid

_ Cum se adună păsările? Cercetătorii fac calculul pentru a dezvălui un fenomen aerodinamic necunoscut anterior

_ Povestea filmului 'Libertate', finalul din 'Boss' şi personajul Tata Moşu din romanul 'Hoţul din Curtea Miracolelor', între nominalizările la Premiile Ficţiunea

_ Prințesa Charlene și Prințul Albert li se alătură gemenii lor mini-me Gabriella și Jacques, în vârstă de nouă ani, în timp ce fac cu mâna de la balcon pentru a sărbători Ziua Națională a Monaco

_ Mario Balint, fiul lui Sile Cămătaru, CONDAMNAT după ce a fost prins la volan, fără permis: Ce au stabilit judecătorii

_ Adrian Câciu explică planul României pentru fonduri europene: Deciziile să se ia în funcție de nevoile oamenilor

_ Maersk raportează scăderea acțiunilor în urma avertismentului de profit

_ Ceara de sorg bioenergetică, un coprodus potențial valoros, îmbunătățește rezistența culturii

_ Guvernul Israelului încearcă să preia discret controlul asupra Ierusalimului de Est (Haaretz)

_ „Se simte ca și cum am pierdut un prieten”: ascultătorii devastați de la BBC Radio 2 îi aduc un omagiu legendarului DJ Steve Wright „care și-a pus zâmbetul pe buze când a cântat fără grijă” după moartea sa la vârsta de 69 de ani

_ Premieră: Echipă 100% românească, în luptă pentru cea mai mare competiţie de Counter-Strike din lume

_ Consiliul Concurenţei, îndemnat de un ministru să ia la puricat lanţurile comerciale

_ Parlamentul Poloniei a aprobat liberalizarea accesului la pilula de a doua zi

_ Cum să urmăriți schimbările importante într-o rețea dinamică

_ Bitcoin a atins astăzi maximul ultimilor 2 ani. Creşterea spectaculoasă vine pe fondul semnelor că marii jucători acordă din ce în ce mai multă încredere criptomonedei

_ NBA All-Star Game: Stephen Curry o provoacă pe Sabrina Ionescu la un concurs de aruncări de 3 puncte

_ Generația care va deveni cea mai bogată din istorie: se schimbă total lumea pe care o cunoșteam

_ Supraviețuitorii mutilării genitale feminine cresc la peste 230 de milioane

_ Perspectivele asupra toxinelor fungice promit o nouă cale de tratament pentru infecțiile cu C. albicans

_ Michelin celebrează „dinamismul cultural” a 62 de restaurante franțuzești proaspăt cu stele

_ Cearta din Cupa Asiei a adus echipa sud-coreeană mai aproape, spune căpitanul Son

_ Turneul european al lui Taylor Swift a provocat o explozie a preţurilor camerelor de hotel

_ Un deputat USR reclamă dezinteresul Ministerului Educaţiei în cazul reintegrării mamelor minore în învăţământ

_ Tânăr drogat cu 27 de substanţe în acelaşi timp: Avertismentul medicilor

_ Here We Go: Moderna dezvoltă vaccinuri ARNm pentru mai multe boli despre care se spune că sunt legate de vaccinul COVID

_ Philip Morris International lansează Raportul Integrat pentru anul 2023

_ Alex Jones va da în judecată CIA după ce un raport sub acoperire susține că agenția „a mers după el hardcore”

_ GHOST TOWN: Clădirile de birouri din New York au stabilit un nou record pentru goliciune

_ Ascensiunea lui Cătălin Cîrstoiu în preferințele bucureștenilor – Sondaj CURS

_ Echipa României de la Turneul Internațional Avansat de Informatică IATI s-a umplut de aur. Numai puțin de 8 medalii + alte 32 la individual

_ Un lider în cultivarea algelor din SUA predică, învață și construiește o rețea mai largă

_ Gabriela Firea, prima reacție după ce a redevenit candidata PSD la Primăria Capitalei

_ Un actor român care a violat o colegă amețită de băutură și-a aflat pedeapsa. 'O porcărie!'

_ Întâlnire oficială a ministrului Apărării Naţionale cu omologul din Turcia

_ Stil fără vârstă SOS: „Nu m-aș fi uitat de două ori la această ținută într-un magazin”

_ VIDEO | Cunoscut prezentator, comportament ciudat în timpul unei emisiuni TV. Ce măsuri a luat conducerea postului

_ Unele comunități sunt mai vulnerabile la întreruperile de curent cauzate de vreme în statul New York

_ Poliția Met a lansat o anchetă penală după ce a identificat mai mult de cinci persoane care se presupune că l-au ajutat pe Mohamed Al Fayed să comită abuzuri sexuale - în timp ce 90 de noi victime apar

_ FEC deschide un comentariu public cu privire la o potențială modificare a regulilor pentru a contracara contribuțiile ilegale la campanie după citații și acuzații de spălare a donațiilor din Ucraina și alții

_ Sprijin pentru achitarea energiei electrice consumată în irigaţii

_ Copenhaga vs Manchester City - Liga Campionilor: scor live, știri ale echipei și actualizări, în timp ce echipa lui Pep Guardiola își continuă apărarea titlului împotriva cuceritorilor lui United în optimile de finală

_ Biden trimite directorul CIA pentru a negocia un acord major de încetare a focului în Gaza

_ Staţii pentru încărcarea autobuzelor electrice vor fi amplasate în parcările de la Arena Naţională

_ Cinci lucruri de știut despre alegerile locale istorice din Turcia

_ Măsurarea risipei alimentare timp de șase săptămâni îți poate schimba obiceiurile, potrivit unui nou studiu

_ Pep Guardiola ACORD să semneze un nou contract la Manchester City - timpul spaniolului la Etihad să treacă un deceniu

_ Un judecător din California îl dezvăluie pe tatăl de drepturile parentale, dă lumină verde fostei soții pentru a continua castrarea chimică și chirurgicală a fiului de 12 ani


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1683, afisate in 29 pagini.