Nowe badania: rośliny ujawniają ukryte interakcje molekularne regulujące zależność od fosforu

WarsawFosfor odgrywa kluczową rolę we wzroście roślin i wpływa na procesy takie jak transfer energii i fotosynteza. Niedawno, zespół badawczy z K-State, kierowany przez profesor nadzwyczajną Kathrin Schrick, dokonał istotnego odkrycia dotyczącego sposobu, w jaki rośliny wykrywają i wykorzystują fosfor. Ustalili oni nową interakcję pomiędzy specyficznym czynnikiem transkrypcyjnym a fosfolipidem zawierającym fosfor. Fosfolipid przyłącza się do czynnika transkrypcyjnego, który następnie reguluje ekspresję genów. Ta interakcja jest istotna dla zarządzania poziomami fosforu w roślinach.

Odkrycie to ukazuje, w jaki sposób rośliny wykrywają poziom fosforu w swoim otoczeniu i dostosowują swój wzrost w odpowiedzi na te dane. W przeciwieństwie do wcześniejszych poglądów, które wskazywały jedynie ogólne reakcje fizyczne, to nowe odkrycie ujawnia szczegółowe procesy na poziomie molekularnym. Ważne punkty to:

• Wiązanie fosfolipidów wpływa na regulację ekspresji genów
• Odbiór sygnałów zachodzi przez zewnętrzną warstwę rośliny, czyli epidermę
• Możliwość rozwoju upraw lepiej wykorzystujących fosfor
• Wpływ na odporność na susze i zmiany klimatyczne

Laboratorium Schricha przoduje w badaniach ukazujących, w jaki sposób dostępność fosforu z otoczenia bezpośrednio wpływa na regulację genów. To odkrycie może mieć duże znaczenie dla biotechnologii rolniczej. Dzięki zrozumieniu, jak fosfolipidy oddziałują z czynnikami transkrypcyjnymi, naukowcy mogą genetycznie modyfikować te szlaki. Może to prowadzić do upraw, które efektywniej wykorzystują fosfor, co jest kluczowe, ponieważ nawozy fosforowe są kosztowne i szkodliwe dla środowiska.

Badania te mają korzyści wykraczające poza samą uprawę roślin. Zasoby fosforu są ograniczone, dlatego jego efektywne wykorzystanie jest kluczowe dla zrównoważonego rozwoju. Tworząc rośliny, które lepiej przyswajają fosfor, rolnicy mogą zmniejszyć stosowanie nawozów. To obniża koszty i ogranicza szkody dla środowiska związane z przedostawaniem się fosforu do zbiorników wodnych, co może prowadzić do rozwoju szkodliwych glonów.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:21

Nowa platforma obrazowania soTILT3D rewolucjonizuje wizualizację komórek 3D i wspomaga badania biologiczne

To badanie było wynikiem pracy zespołowej, w której udział brali studenci studiów licencjackich, doktoranci oraz naukowcy po doktoracie z różnych instytucji. Zastosowali zaawansowane metody, takie jak spektrometria mas, aby zweryfikować, w jaki sposób białka i lipidy wchodzą w interakcje. To szerokie podejście podkreśla znaczenie i złożoność badań nad interakcjami molekularnymi w roślinach.

Te spostrzeżenia mogą przyczynić się do rozwoju upraw bardziej odpornych na takie wyzwania jak susza i zmiany klimatyczne poprzez poprawę wchłaniania składników odżywczych. Poznanie genetycznych i molekularnych aspektów może prowadzić do nowych osiągnięć w nauce o uprawach.

Projekt otrzymał znaczące wsparcie finansowe od rządu, co wskazuje na jego kluczowe znaczenie dla krajowego bezpieczeństwa żywnościowego oraz nowych biotechnologii. Wyjaśniając, jak rośliny wykrywają i reagują na obecność fosforu na poziomie podstawowym, badanie to toruje drogę do lepszego zarządzania uprawami i zrównoważonego rolnictwa.