• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wodooszczędne nasiona, które zapewnią bezpieczeństwo zasobów żywności na świecie

    14.04.2011. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy w Wlk. Brytanii opracowali nowy sposób na wytwarzanie wodooszczędnych nasion, które ich zdaniem pomogą roślinom zwiększyć odporność na suszę, co pomoże poprawić globalne bezpieczeństwo zasobów żywności. Badania zostały częściowo sfinansowane ze środków projektu PHARMA-PLANTA (Zrekombinowane farmaceutyki roślinne do ochrony zdrowia człowieka), który otrzymał 12 mln EUR z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

    Potrzeba wyhodowania roślin odpornych na suszę staje się coraz pilniejsza, ponieważ skutki zmiany klimatu zaczynają być odczuwalne na całym świecie i susza staje się problemem w coraz większej liczbie krajów, w tym także w tych, które zwykle nie były zbyt poważnie trapione przez to zjawisko. Zespół naukowców z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Warwick, pod przewodnictwem dr Lorenzo Frigerio, poczynił krok naprzód w kierunku znalezienia rozwiązania tego problemu, analizując dwa białka należące do dużej rodziny integralnych białek błonowych (MIP). Występują one powszechnie w żywych organizmach i wiadomo, że biorą udział w poborze wody.

    Jako członek projektu PHARMA-PLANTA dr Frigerio badał system błon wewnętrznych i to właśnie te prace naprowadziły go na mechanizm molekularny opisany w toku jego najnowszych badań. Jego praca stanowi "wyśmienity przykład tego, jak koncepcje zrodzone na jednej ścieżce badań mogą wywrzeć wpływ na zupełnie nowe obszary nauki" - zauważa koordynator projektu PHARMA-PLANTA, Julian Ma z St. George's Uniwersytetu Londyńskiego w Wlk. Brytanii.

    Pierwsze zbadane przez nich białka to białka błonowe (PIP) błony komórkowej. Ponieważ znajdują się zwykle w zewnętrznej osłonie komórki, białka PIP wzbudzały uwagę naukowców głównie jako prawdopodobna, pierwsza linia ochrony procesu transportu wody do i z komórki.

    Z tego też względu zespół dr Frigerio skoncentrował swoje badania na drugiej grupie białek znanej pod nazwą białek integralnych tonoplastu (TIP). Tonoplast to błona otaczająca struktury wewnątrz komórki zwane wakuolami. Choć wydaje się, że białka TIP są w stanie zarządzać gospodarką wodną, fakt iż są skoncentrowane w tonoplaście spowodował, że zainteresowanie naukowców ich rolą w poborze wody było ograniczone. Wynika to także z tego, że tonoplast sam w sobie nie jest uważany za istotniejszy problem w kontekście wewnątrzkomórkowego przepływu wody, ponieważ jego przepuszczalność wody uważa się za znacznie większą niż w przypadku zewnętrznej błony komórkowej.

    W opisywanych badaniach naukowcy przyjęli odwrotne podejście i stworzyli najpełniejszą jak dotąd mapę ekspresji roślinnych białek TIP. Mapa pokazuje, że białka TIP owszem odgrywają rolę w gospodarce wodnej podczas dojrzewania i kiełkowania nasiona. Co więcej, naukowcy doszli do wniosku, że prawdopodobnie odgrywają one zasadniczą rolę w gospodarce wodnej, ponieważ białek PIP dosłownie nie było widać nigdzie.

    Po przestudiowaniu zbiorów danych z badań techniką microarray zespół stwierdził, że z 13 białek PIP zakodowanych w genomie Arabidopsis tylko 3 można wykryć w nasionach. Naukowcy odkryli także, iż owe 3 białka PIP pojawiły się dopiero po 60 godzinach od kiełkowania, czyli dopiero po zakończeniu najważniejszych etapów poboru wody przez kiełkujące ziarno. Z kolei stwierdzili też, że w fazie rozwoju i kiełkowania nasiona odnotować można bardzo wysoki poziom białka TIP3 w błonie komórkowej.

    Dr Frigerio jest przekonany, że białko TIP3, oprócz zamieszkiwania w tonoplaście, werbowane jest do błony komórkowej w celu skompensowania braku - lub bardzo niskiego stężenia - białek PIP. "Jesteśmy teraz na dobrej drodze do rzeczywistego poznania mechanizmu regulacji poboru wody w rozwoju nasion i ich kiełkowaniu" - twierdzi zespół. "Ta wiedza pomoże naukowcom stworzyć nasiona, które będą w stanie stawić czoła wyzwaniom globalnej zmiany klimatu oraz bezpieczeństwa zasobów żywności poprzez większą odporność na suszę i lepszą gospodarkę wodną."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Biały Kieł 2: Legenda o Białym Wilku (ang. White Fang II: Myth of the White Wolf) – amerykański film przygodowy z 1994 roku, będący sequelem filmu Biały Kieł z 1991 roku.

    Białka LEA (ang. Late-embryogenesis abundant proteins) – grupa silnie hydrofilowych białek wytwarzanych podczas późnej embriogenezy roślin i zapewniających odporność na wysuszenie nasionom. Białka są wytwarzane przez rośliny także podczas stresu wodnego.

    Bezpieczeństwo wodne – pojęcie określające zdolność danej populacji do zapewnienia sobie dostępu do źródeł wody pitnej. Zapewnienie bezpieczeństwa wodnego jest narastającym problemem gdyż mają na niego wpływ takie czynniki jak przyrost naturalny, susze, zmiany klimatu, zjawiska El Niño i La Niña, coraz większe zanieczyszczenie istniejących źródeł wody, zbędne zużycie wody przez przemysł i nadmierne zużywanie wód gruntowych i artezyjskich. Poziom bezpieczeństwa wodnego ulega drastycznej redukcji w wielu krajach świata zjawisko to określa się z języka angielskiego jako „water stres”.

    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia.

    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia.

    Polana pod Żabiem (słow. Žabia lúka, Žabia poľana, niem. Froschwiese, Froschseewiese, węg. Békás-rét) – polana w Tatrach Wysokich, położona w Dolinie Białej Wody na wysokości 1122 m n.p.m. Znajduje się ona w dolnej części doliny, nieopodal ujścia Żabiego Potoku Białczańskiego do Białej Wody Białczańskiej. W miejscu tym do Doliny Białej Wody uchodzi Dolina Żabich Stawów Białczańskich.

    Białko Bax - białko z rodziny białek Bcl-2, przyspiesza apoptozę, poprzez tworzenie porów w błonie zewnętrznej mitochondrium, przez co zwiększa jej przepuszczalność.

    Dodano: 14.04.2011. 17:37  


    Najnowsze