10:07 2023-03-23
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fără aceasta, plantele nu pot răspunde la temperatură
_ Fără asta, plante nu poate răspunde la temperatură
Oamenii de știință de la UC Riverside au avansat în mod semnificativ cursa pentru a controla răspunsurile plantelor la temperatură pe o planetă care se încălzește rapid. Cheia acestei descoperiri este miARN, o moleculă de aproape 200.000 de ori mai mică decât lățimea unui păr uman.
Cu creșterea moderată a temperaturii, plantele cresc mai înalte pentru a evita terenul mai fierbinte și pentru a ajunge aer mai curat. Un studiu de referință publicat în revista Nature Communications demonstrează că microARN sau miARN este necesar pentru această creștere. Studiul identifică, de asemenea, care molecule de miARN – din peste 100 de posibilități – sunt cele esențiale.
„Am descoperit că fără miARN plantele nu vor crește, chiar dacă creștem temperaturile, chiar și în prezența adaosului. hormoni de creștere”, a spus profesorul de botanică UCR și coautor al studiului Meng Chen.
ARN este un acid nucleic prezent în toate celulele vii, iar rolul său este de a acționa ca mesager care transportă instrucțiuni din ADN-ul unei celule pentru creând o varietate de proteine. MicroARN este, de asemenea, necesar pentru dezvoltarea sănătoasă a celulelor biologice. Este creat pentru a se lega de o țintă specifică de ARN și pentru a împiedica acea țintă să creeze ceea ce a fost conceput pentru a produce.
„MiRNA inhibă producerea ARN-ului țintă prin inducerea unui clivaj în ținta sa sau prin inhibarea ARN-ul său țintă de la traducerea într-o altă proteină”, a spus profesorul de botanică UCR și coautor al studiului Xuemei Chen.
Laboratorul lui Xuemei Chen de la UCR a ajutat la descoperirea miARN în plante. Laboratorul lui Meng Chen a identificat anterior componentele implicate în stadiile incipiente ale sensibilității la temperatură a plantelor. Cele două grupuri de oameni de știință și-au unit forțele pentru a afla dacă miARN, care este atât de semnificativ în alte forme de viață, joacă, de asemenea, un rol în răspunsurile la temperatură ale plantelor.
Pentru acest test, oamenii de știință au analizat doar creșteri ușoare ale temperatura, de la 21 la 27 de grade Celsius. Pentru referință, temperatura camerei este în medie de aproximativ 20 C. „Nu ne-am uitat la răspunsurile la stres. Am vrut să studiem senzorul de temperatură fără a o ridica la un nivel care să ucidă plantele”, a spus Meng Chen.
Cercetătorii au luat Arabidopsis, o plantă mică cu flori înrudite cu muștarul și varza, și au studiat formele mutante cu niveluri foarte scăzute de miARN. Fără miARN, mutantul Arabidopsis nu ar putea răspunde la schimbarea temperaturii crescând așa cum ar fi trebuit.
Apoi au făcut un experiment genetic. „Ne-am întrebat dacă am putea face mutații suplimentare asupra mutantului Arabidopsis cu deficit de a produce miARN și să le restabilim capacitatea de a simți temperatura”, a spus Xuemei Chen. Cel de-al doilea experiment a funcționat „perfect”, a spus ea, și a dezvăluit o genă responsabilă pentru restabilirea nivelurilor de miARN, precum și a abilităților de detectare a căldurii ale plantei.
În continuare, echipa s-a confruntat cu o provocare în căutarea exactă. miARN implicat în răspunsul la temperatură. Arabidopsis produce 140 de molecule de miARN. Oamenii de știință au presupus că nivelurile moleculelor responsabile vor crește odată cu temperaturile, dar nu s-a întâmplat așa.
Reamintind că miRNA se leagă și oprește moleculele de ARN țintă, echipa a analizat în schimb molecula de ARN țintă. niveluri care au fost diferite în planta mutantă originală Arabidopsis și în cea de-a doua plantă mutantă creată de ei.
„Privind acest lucru, am descoperit că țintele a 14 miARN s-au schimbat și, alături de ținte, am găsit și miARN, „, a spus Xuemei Chen.
După ce a identificat moleculele miARN potrivite, echipa a realizat în cele din urmă o imagine cuprinzătoare a răspunsului la temperatură. Acesta implică două părți esențiale: molecule care simt temperatura și auxina, un hormon care permite un răspuns la ceea ce a fost sesizat prin promovarea creșterii plantelor.
„Între senzor și respondent se află miARN. Fără el, plantele pot simți căldura, dar nu pot răspunde la ea prin creștere. Este un gardian care poate opri – sau permite – plantelor să facă față problemelor de mediu. schimbările de temperatură", a spus Meng Chen.
În timpul experimentelor lor, echipa a descoperit că miARN este, de asemenea, necesar pentru răspunsul plantelor la umbra reflectată de plantele vecine.
"Descoperirea noastră a conectat puncte între trei elemente găsite în toate plantele care sunt cheie pentru răspunsurile plantelor la mediul lor”, a spus Meng Chen. „Acest lucru include senzori care monitorizează schimbările de temperatură și lumină, hormoni care stimulează creșterea plantelor și miARN care controlează dezvoltarea plantelor.”
Cercetătorii speră că descoperirile lor pot fi folosite pentru a crește randamentul culturilor pe măsură ce climatul se schimbă.< /p>
„Potențialul este că folosim acest lucru pentru a manipula răspunsurile plantelor la condițiile locale de temperatură și lumină și pentru a le controla creșterea în diverse medii”, a spus Meng Chen.
Comentarii:
Adauga Comentariu