WSU محققان شناسایی پروتئین است که ممکن است کمک به زنده ماندن محصولات تغییر آب و هوا - Sun, 24 مارس سال 2020 PST

محققان در دانشگاه ایالتی واشنگتن کشیده اند پشت پرده در اسرار آمیز پروتئین گیاهی است که می تواند تغییر کشاورزی در جهان بیش از حد گرم با تغییر آب و هوا.

به عنوان دماهای بالاتر سراسر زمین را خشکی و جنون آب و هوا MAP20 پروتئین می تواند ارائه محصولات یک شانس مبارزه در متروک خاک گفت: آندره Smertenko یک زیست شناس در WSU موسسه of Biological Chemistry.

اما زمانی که Smertenko و فیزیولوژیست کارن Sanguinet در WSU وزارت زراعت و علوم خاک تیمی را به زیرخاک در اوردن پروتئین اسرار شش سال پیش آنها فکر نمی کنم آن می تواند منجر به راه حل های برای تغییر آب و هوا.

"هیچ یک از ما تا به حال کمک های مالی برای این کار را در ابتدا" Sanguinet گفت. "این یک پروژه جانبی; ریسک بالا اما پاداش است."

MAP20 شده بود مورد بحث به عنوان هدف بالقوه مشترک علف کش DBN اما عملکرد آن هنوز ناشناخته Smertenko گفت.

کشاورزان با استفاده از شده بود DBN برای چندین دهه دانشمندان و نمی دانم چگونه آن مشغول به کار بود. هنگامی که یک تیم از محققان در سوئد پیشنهاد کرد که DBN شده بود با هدف قرار دادن کمی درک MAP20 پروتئین Smertenko و Sanguinet revved تا خود را برای شروع پروژه.

"ما گفت: ما می دانیم که این پروتئین مهم" Sanguinet گفت. "پس بیایید شکستن آن, بیایید جهش آن و تغییر آن بیان و ببینید چه اتفاقی می افتد."

آنها غیر فعال یک MAP20 ژن است. چیزی که آنها پیدا شد یک تغییر در معماری چاله ریز ساختار در گیاهان است که اجازه می دهد تا آب به حرکت از یک سلول به سلول.

مانند بدن انسان پر از مویرگ ها – انشعاب لوله که به حمل خون – گیاهان بیش از حد به یک شبکه ای از مویرگ ها به نام کشتی که حرکت مواد مغذی و آب را از طریق گیاه ،

در طول یک دوره خشکسالی عروق پر کردن با حباب های هوا به نام embolisms. وقتی که خشکسالی به پایان می رسد و آب را برمی گرداند به گیاه جدید مایعات' مسیر از ریشه به شاخه را می توان مسدود شده توسط این embolisms.

هنگامی که یک حباب اشکال در یکی مویرگی آن را به همسایه مویرگ ها از طریق گودال. چاله بزرگ معنی حباب های هوا هستند احتمال بیشتری برای حرکت از یک سلول به سلول دیگر.

"چاله است که فوق العاده دشوار است سیستم به مطالعه چرا که آنها در داخل مویرگی," Smertenko گفت. "بنابراین درک ما در مورد گودال توسعه محدود است."

چه Smertenko آیا می دانید در مورد میکروسکوپی دهانه است که افزایش بیان MAP20 به معنای کوچکتر چاله برای یک گیاه و ضخیم تر گودال غشاء که می تواند در حفاظت از محصولات زراعی از انسداد در طول خشکسالی است.

در مطالعه خود میزان بقای گیاهان فاقد MAP20 شد به طور قابل توجهی پایین تر است. شکستن MAP20 تحت تاثیر قرار چگونه گیاه را vasculature سیستم توسعه یافته کاهش عملکرد و افزایش آسیب پذیری در برابر خشکسالی.

در آینده کشاورزان در معرض خطر خشکسالی مناطق می تواند با استفاده از محصولات مهندسی ژنتیکی برای افزایش MAP20 بیان Smertenko گفت.

"کشاورزان در Palouse انجام می دهند به خوبی با انواع اقتباس برای این آب و هوا" Smertenko گفت. "اما در بخش مرکزی از دولت, حاشیه سود بسیار محدود است."

اما آن را آماده برای رفتن به تعمیر.

زمانی که رطوبت خاک, گیاهان بهره مندی از چاله بزرگتر است که می تواند به راحتی حرکت می کند و مواد مغذی و مایعات از یک سلول به سلول. مطالعات آینده نیاز به بررسی عمیق تر و نگاهی به تغییرات در MAP20 بیان مختلف گونه های گیاهی و جمعیت.

"به عنوان یک دانشمند شما ممکن است می خواهم بگویم این است, بهترین چیز بعدی و آن را انقلابی در کشاورزی, اما حقیقت این است که این فقط یک تکه از پازل و یک بخشی از تعادل" Sanguinet گفت.

خبر خوب این است که MAP20 نقش بسیار خاص نقش معنی که اثرات آن را می توان تجزیه و تحلیل و درک بیشتر به طور مستقیم از بسیاری دیگر از ژن ها و پروتئین ها.

بسیاری از ژن ها و پروتئین ها pleiotropic معنی آنها در بسیاری از فرآیندهای مختلف Sanguinet گفت. با pleiotropic پروتئین تغییر بیان آن می تواند منجر به عوارض جانبی ناخواسته به دلیل تغییر نخواهد شد تنها هدف روند.

"شما حتی می توانید یک مقایسه با هیدروکسی کلروکین," Sanguinet گفت: با اشاره به بحث COVID-19 درمانی است. "این ممکن است موثر در برابر COVID-19 اما منفی بر قلب شما, پوست شما و همه این چیزها. این pleiotropic. آنچه شما می خواهید واقعا خاص از مواد مخدر است که تنها بر یک چیز."

گام بعدی خواهد بود به اذیت کردن این پروتئین در گیاهان دیگر در خارج از چمن Smertenko و Sanguinet مورد استفاده در مطالعه خود Sanguinet گفت.

و در حالی که او هیجان زده به حفاری عمیق تر به MAP20 تغییر آب و هوا است barreling جلوتر است. مطالعات در حال حاضر گزارش فصل شروع و پایان در زمان های مختلف از آنها یک بار بود. خشک و رشته های نزدیک به واقعیت, او گفت:.

دانشمندان برای حفظ یک قدم جلوتر Smertenko گفت.

"این بسیار مهم است که ما پیش بینی این تغییرات و شروع به توسعه فن آوری ها و ایده های در حال حاضر" Smertenko گفت. "پس از آن ما می توانید شروع به غلبه بر این مشکل است."