• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Syntetyczny związek chemiczny pomaga chronić uprawy przed suszą

    28.05.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Zespół amerykańskich, hiszpańskich i kanadyjskich naukowców rzucił światło na to, co daje roślinom impuls niezbędny, by chroniły się przed surowymi warunkami pogodowymi takimi jak susza. Wyniki ich badań, opublikowane w czasopiśmie Science, pomogą odpowiedzieć na zasadnicze pytania, jakie pojawiły się na przestrzeni lat.

    Niekorzystne warunki środowiskowe sieją spustoszenie wśród roślin uprawnych i innych. Chudną przez to nie tylko plony, ale również portfele rolników. Rośliny są w stanie wykorzystywać specjalne sygnały, tzw. hormony stresu, aby wyczuć nadchodzące trudne czasy i dostosować się do niekorzystnych warunków, zwiększając swoje szanse na przetrwanie.

    "Rośliny dysponują naturalnie wytwarzanymi hormonami stresu, które sygnalizują niekorzystne warunki i pomagają im dostosować się" - wyjaśnił członek zespołu, profesor Peter McCourt z Uniwersytetu Toronto w Kanadzie. "Zyskanie kontroli nad tymi hormonami powinno umożliwić ochronę upraw przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi, co jest niezwykle istotne teraz w czasach globalnych zmian klimatu."

    Zespół, pod kierunkiem profesora Seana Cutlera z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside w USA, zidentyfikował "kwas abscysynowy" (ABA), receptor kluczowego hormonu ochrony w odpowiedzi na stres. Rośliny zwiększają poziom kwasu ABA pod wpływem stresu, skutecznie zapewniając sobie rezerwy potrzebne do przetrwania suszy.

    Już wcześniejsze badania pokazały, że kwas ABA, naturalnie wytwarzany przez rośliny, pomaga roślinom radzić sobie z suszą. Naukowcy przez lata rozważali rozpylanie kwasu ABA bezpośrednio na uprawy, aby podnieść ich poziom ochrony. Jednak nie dość, że kwas ABA jest drogą i światłoczułą molekułą, to naukowcy nie byli w stanie znaleźć dla niej niszy w sektorze rolnym.

    Do tej pory sposób działania kwasu ABA nie był dobrze poznany. Jak mówią naukowcy, sprawa receptorów ABA wywoływała rozmaite debaty w dziedzinie biologii roślin. Wiele artykułów naukowych zostało niedawno zakwestionowanych, podobnie jak wielu recenzentów wydało negatywne opinie o nowych artykułach.

    Naukowcy uważają, że receptor, zwykle znajdujący się na szczycie ścieżki sygnalizacyjnej, działa jak dyrygent prowadzący orkiestrę - przekazuje polecenia zespołowi poniżej, który następnie wykonuje je w komórce.

    "Naukowcy próbują rozwiązać problem receptora ABA od ponad 20 lat, a twierdzenia dotyczące receptorów ABA nie są łatwo przyjmowane przez społeczność naukową" - wyjaśnił profesor Cutler.

    W ramach ostatnich badań naukowcy wykorzystali podejście "genomiki chemicznej", aby zidentyfikować syntetyczny związek chemiczny zwany pyrabaktin, który uruchamia właśnie receptor ABA w laboratoryjnym modelu rośliny Arabiodopsis. Pyrabaktin pomógł naukowcom bezpośrednio zidentyfikować receptor ABA.

    "Dzięki temu podejściu nie tylko odnaleziono gen od dawna poszukiwany przez naukową społeczność prowadzącą badania nad roślinami, ale pozwoliło ono również wykazać, że za pomocą genomiki chemicznej można zidentyfikować nowe związki chemiczne takie jak pyrabaktin, które mogą wywierać istotny wpływ na sposoby uprawy zarówno w świecie rozwijającym się, jak i w tym rozwiniętym" - powiedział profesor McCourt.

    Profesor Cutler wraz ze współpracownikiem, profesorem Brianem Volkmanem z Medical College of Wisconsin w USA, zamierzają wydedukować strukturę ABA związanego z receptorem i wykorzystać te dane do ukierunkowania prac nad nowymi związkami chemicznymi zdolnymi do aktywowania ścieżki sygnalizacyjnej ABA.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Science
    http://www.sciencemag.org/

    Uniwersytet Kalifornijski, Riverside
    http://www.ucr.edu/

    Źródło danych: Uniwersytet Toronto; Uniwersytet Kalifornijski, Riverside; Science
    Referencje dokumentu: Cutler S., et al. (2009) Abscisic acid inhibits type 2C protein phosphatases via the PYR/PYL family of START proteins. Science 324:1068-71. DOI: 10.1126/science.1173041.

    Czy wiesz że...? (wersja beta)

    Dodano: 28.05.2009. 15:11  


    Najnowsze