Szárazság idején a növények növekedése lelassul, amit eddig energiatakarékossági mechanizmusnak, védelmi mechanizmusok aktiválódásának tartottak. Ez azonban nem így van. Most egy kutatócsoport felfedezte, hogy a növények viselkedése a DNS-ük mutációktól való védelmének köszönhető.
A Molekuláris és Sejtbiológiai Intézet (IBMCP) kutatócsoportja, amely a Tudományos Kutatási Tanács (CSIC) és a Valenciai Műszaki Egyetem (UPV) közös intézménye, a Castelló de Castral Egyetem kutatóinak közreműködésével bebizonyította, hogy a növények növekedésének leállása szárazság idején nem az energiatakarékosság szükségességével függ össze. A Valenciai Egyetem kutatói bebizonyították, hogy a növények növekedésének leállása szárazság idején nem az energiatakarékosság szükségességével függ össze.
A Nature Communications és az Europa Press folyóiratban közzétett tanulmány szerint a kulcs a növényi őssejtek DNS-védő mechanizmusában rejlik, amely megakadályozza a mutációk átörökítését az utódokra.
Részletes
A tanulmányban Miguel Ángel Blázquez és Antonio Serrano, David Alabadi, Cristina Urbes és Silvia Jurado, mindannyian az IBMCP (CSIC-UPV) növényi jelátviteli csoport tudományos munkatársai, valamint Carlos de Ollas és Aurelio Gómez-Cadenas, az UJI kutatói, akik szárazságtűréssel kapcsolatos kutatásokban vettek részt.
Ezenkívül Robert Sablowski kutató laboratóriumában, a John Innes Központban (Norwich, Egyesült Királyság) végezték az első megfigyeléseket, amelyek alapját képezték a jelen munkának.
Az IBMCP információi szerint a szárazság idején a növények növekedése leáll. Eddig ezt a reakciót azzal magyarázták, hogy a növényeknek át kell irányítaniuk energiájukat a „védő” reakció elindítására. Azonban „nem minden megfigyelés egyezik ezzel a magyarázattal”.
Az IBMCP növénykutató csoportja, Miguel Ángel Blascques, a CSIC kutatóprofesszora vezetésével, alternatív hipotézist állított fel. „Olyan növényeket hoztunk létre, amelyeknél stressz hatására kikapcsoltuk a növekedés gátlását. Még ilyen kedvezőtlen körülmények között, vízhiányban is a növények növekednek, anélkül, hogy védekező reakciót mutatnának” – magyarázta Blaskés. „Ez arra a következtetésre vezetett minket, hogy a növekedés leállása nem az energiaforrások hiányának, hanem más okoknak tudható be”.
Figyelembe veendő
A stressz minden élő szervezetre gyakorolt hatásának egyik következménye a szabad gyökök képződése, amelyek károsítják a DNS-t (dezoxiribonukleinsavat), azaz a szervezetek genetikai információit tartalmazó, jellemzőiket meghatározó molekulát, amely a sejtek magjában található.
Ezt a tudományos előfeltevést figyelembe véve az IBMCP kutatócsoportja azt kívánta megállapítani, hogy a növények növekedésének leállása lehet-e „a DNS védelmi mechanizmusa, mivel a sejtosztódás során ez a molekula a leginkább sérülékeny”.
A CSIC tudósai által végzett kísérletek megerősítették hipotézisüket. A stresszhelyzetben tovább növekvő növények nagyobb DNS-károsodást és sejthalált szenvednek, mint azok, amelyek növekedése leáll. A növények növekedésének leállítása előnyös azok integritásának megőrzése szempontjából vízhiányos időszakokban.
Ezenkívül, ahogy Antonio Serrano, a CSIC kutatója az IBCMP-nek elmagyarázta, „úgy véljük, hogy ennek a leállásnak van egy másik előnye is. A növény összes szaporodáshoz szükséges szerve, beleértve a petesejteket és a port, a merisztémából származik. Ezek olyan növényi szövetek, amelyekben a szöveti őssejtek találhatók, amelyek a növény egész életében osztódnak, hogy új szöveteket és szerveket hozzanak létre”.
Serrano szerint ezért „nagyon valószínű, hogy a merisztéma sejtjeinek DNS-védő mechanizmusa vízhiányos körülmények között aktiválódik, és leállítja a sejtek folyamatos osztódását és növekedését, hogy megakadályozza a mutációk átörökítését az utódokra”.
További részletek
A kutatás eredményei alkalmazhatók a mezőgazdaságban. Mivel az energiahiány vagy -hiány nem korlátozza a növények növekedését, ez azt jelenti, hogy „nem kizárt, hogy új fajtákat lehet kifejleszteni, amelyek növekedésük során megvédik magukat”.
Természetesen minden biotechnológiai stratégiában „be kell vezetni valamilyen DNS-védelmi mechanizmust, vagy el kell utasítani az ilyen növények magjainak felhasználását a következő szezonban”.
Kapcsolódó cikkek A csillagos égbolt szerelmeseinek ma naplemente után fontos esemény vár: 2025 júliusában lesz a szarvasok teliholdja.A polgárőrség figyelmezteti a lakosságot: ezentúl nem kell a rendőrséghez vagy a katonai parancsnoksághoz fordulni bejelentésekkel. A spanyol háztartásoknak ezentúl ajánlott bezárni a függönyöket és a redőnyöket: szinte minden régióban újra aktiválták a riasztási rendszert.
