دانشمندان كشف كردند:
آماده باش گیاهان برای جنگ با عوامل بیماری زا
به گزارش پروژه آسان، محققان کشف کردند که گیاهان چگونه سلول های خویش را برای مبارزه با مهاجمان باردیگر برنامه ریزی می کنند؛ این یافته ها احتمالا به افزایش سیستم ایمنی محصولات زراعی بدون کاهش بازده آنها کمک خواهد نمود.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری سای تِک دیلی (SciTechDaily)، در صورت وقوع جنگ، کارخانه ها با ابزارهایی تجهیز می شوند که نیازهای این دوران را مرتفع کنند؛ مثلا به جای ساخت قطعات خودرو، مسلسل می سازند یا به جای تولید ماشین لباسشویی، موتور هواپیما تولید می کنند.
پروفسور زینیان دانگ (Xinnian Dong)، از دانشمندان دانشگاه دوک در آمریکا معتقد می باشد که گیاهان هم می توانند در زمان جنگ تولیداتشان را تغییر دهند.
محصولات زراعی و سایر گیاهان، اغلب مورد حمله میکروب ها همچون باکتری ها، ویروس ها و سایر عوامل بیماری زا قرار می گیرند. هنگامی که گیاه، حمله میکروبی را حس می کند، در سوپ شیمیایی پروتئین های داخل سلول هایش تغییرات عمیقی به وجود می آورد. پروتئین ها اسب های بارکش مولکول های زندگی هستند.
در سالهای اخیر، دانگ و تیم پژوهشی اش، اطلاعاتی درمورد نحوه انجام این کار توسط گیاهان جمع آوری کرده اند. آنها در حاصل این پژوهش که بتازگی در مجله سلول (Cell) به چاپ رسیده است، اجزای کلیدی سلول های گیاهی را معرفی کرده اند که ماشین های پروتئین ساز خویش را برای مبارزه با بیماریها باردیگر برنامه ریزی می کنند.
هر سال، حدود ۱۵ درصد بازده محصولات زراعی در اثر بیماریهای باکتریایی و قارچی از دست می رود که هزینه ای حدود ۲۲۰ میلیارد دلار بر اقتصاد جهانی تحمیل می کند. گیاهان با اتکا بر سیستم ایمنی شان با این مساله مبارزه می کنند.
برخلاف حیوانات، گیاهان سلول های ایمنی خاصی ندارند که بوسیله جریان خون به سمت محل عفونت برود. به جای آن، هر سلول گیاه باید قادر باشد بایستد و در دفاع از خود بجنگد، یعنی به سرعت برای حالت نبرد آماده شود.
هنگامی که به گیاهان حمله می شود، اولویت آنها از «رشد» به «دفاع» تغییر می یابد؛ یعنی سلول ها آغاز به سنتز کردن پروتئین های جدید می کنند و از تولید پروتئین ها ممانعت می کنند. سپس، طی دو تا سه ساعت، اوضاع به حال عادی بازمی گردد.
ده ها هزار پروتئین تولید شده در سلول ها، وظایف بسیاری را انجام می دهند همچون تسریع واکنش ها، شناخت مواد خارجی، عمل کردن به عنوان پیامرسان شیمیایی و جابه جا کردن مواد به داخل و خارج.
برای ساختن یک پروتئین خاص، دستورالعمل های ژنتیکی در بسته دی اِن اِی داخل هسته سلول به یک مولکول پیامرسان به نام آراِن اِی پیامرسان (mRNA) رونویسی می شود. سپس، این رشته آراِن اِی پیامرسان به داخل سیتوپلاسم می رود؛ یعنی جایی که ساختاری به نام ریبوزوم پیام را می خواند و آنرا به پروتئین ترجمه می کند.
در سال ۲۰۱۷، دانگ و تیمش دریافتند که وقتی گیاهی آلوده می شود، برخی مولکول های آراِن اِی پیامرسان سریع تر از بقیه به پروتئین ها تبدیل می شوند. آنها کشف کردند وجه مشترک این مولکول های آراِن اِی پیامرسان، ناحیه ای در آخر جلوی رشته آراِن اِی با حروف تکرارشونده در کد ژنتیکی آنست، جایی که پایه های نوکلئوتیدی آدنین و گوانین بارها و بارها خویش را تکرار می کنند.
دانگ و همکارانش با یک پژوهش جدید، نشان دادند که چگونه این ناحیه با سایر ساختارهای داخل سلول برای فعال کردن تولید پروتئین «زمان جنگ» کار می کند. آنها نشان دادند که وقتی گیاهان حمله یک عامل بیماری زا را تشخیص می دهند، علایم مولکولی که نقطه شروع معمول برای فرود ریبوزوم ها و خواندن آراِن اِی پیامرسان را نشان می دهند، حذف می شوند و این سلول را از ساخت پروتئین های «زمان صلح» معمولی خود باز می دارد. در عوض، ریبوزوم ها نقطه شروع معمول برای ترجمه را دور می زنند و از میانبر استفاده می نمایند.
برای گیاهان، مبارزه با عفونت یک عمل متعادل کننده است. تخصیص منابع بیشتر به دفاع به این معنا است که منابع کمتری برای فتوسنتز و سایر فعالیت ها در دسترس گیاه خواهد بود. تولید بیش از اندازه پروتئین های دفاعی ممکنست سبب ایجاد صدمه های جانبی شود؛ مثلا گیاهانی با سیستم ایمنی بیش از اندازه فعال، زیاد رشد نمی کنند.
این مطلب پروژه آسان را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب