تنش گرما یا دمای بالا در گیاهان منجر به نوعی پاسخ ترانسکریپتومی یا ریبونوکلئیک اسیدی می‌شود. تحقیقات انجام شده روی گیاه برنج نشان داد تنش گرما موجب القای تغییراتی در تاخوردگی RNAهای پیام رسان شده و گیاه با استفاده از این استراتژی قادر به مدیریت شرایط محیطی خواهد بود.
برنج از جمله محصولات گیاهی ارزشمند و یکی از غذاهای اصلی مردم جهان است. از طرفی با توجه به تغییرات آب و هوایی و نیاز به افزایش تولید مواد غذایی برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهان، کشف چگونگی پاسخ گیاهان به تنش‌های محیطی و دمایی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. امروزه دانشمندان در صدد تولید محصولات مقاوم تر در پاسخ به تنش‌ها و نیز با عملکرد بهتر از طریق اصلاح کلاسیک یا دیگر مکانیسم‌های اصلاحی هستند.
گیاهان نمی‌توانند دمای خود را تنظیم کنند و یا از منبع تولید گرما دور شوند، بنابراین عملکرد آن‌ها به راحتی تحت تأثیر دمای بالا یا خشکی قرار می‌گیرد. تحقیقات نشان داد افزایش ناگهانی دما در برنج منجر به تغییر در ساختار RNAهای گیاه می‌شود. این تغییر با کاهش تعداد RNAهای پیام رسان مرتبط است. RNAهای پیام رسان گروهی از RNAها هستند که دستورالعمل‌های DNA را برای ساخت پروتئین به ریبوزوم منتقل می‌کنند. مولکول DNA دو رشته‌ای است و به همین دلیل تنها چند نوع تاخوردگی محدود دارد. در صورتی که RNA تک رشته‌ای بوده و می‌تواند به راحتی روی خودش تاخورده و انواع ساختارهای مختلف را ایجاد کند.
در تحقیق حاضر دانشمندان برای ایجاد تنش گرما گیاهچه‌های دو هفته‌ای برنج را به مدت ده دقیقه در معرض دمای ۱۰۸ درجه فارنهایت قرار دادند. از آنجا که تاخوردگی مجدد RNA بسیار سریع اتفاق می‌افتد، مدت زمان تیمار بسیار کوتاه (ده دقیقه) انتخاب شد. در مرحله بعد گیاهچه‌های گروه تیمار با گیاهچه‌های گروه کنترل که تحت دمای ۷۲ درجه فارنهایت رشد کرده بودند، مقایسه شدند.
بیش از ۱۴۰۰۰ RNA مختلف به منظور بررسی تغییرات ساختاری و تاخوردگی مورد بررسی قرار گرفت. تحت تنش گرما تاخوردگی بسیاری از RNAهای پیام رسان از بین رفته بود و فراوانی این RNAها نیز کاسته شده بود؛ زیرا سلول برای تنظیم بیان ژن، RNAهای فاقد تاخوردگی را تخریب می‌کند. هم‌چنین نتایج نشان داد که RNAهای پیام رسان فاقد تاخوردگی، در انتهای خود داری یک توالی خاص هستند. بنابراین اگر از بین رفتن ساختار و تا خوردگی باعث کاهش فراوانی RNAهای پیام رسان شود و اگر این کاهش فراوانی مطلوب نباشد، می‌توان با تغییر توالی انتهای RNA آن را پایدار کرده و درنتیجه در تولید پروتیئن‌ها تغییری به وجود نخواهد آمد.
این مطالعه نشان دهنده اهمیت تنظیم بیان ژن در سطح تاخوردگی RNAهای پیام رسان می‌باشد که در گذشته به اندازه کافی مورد توجه قرار نگرفته است. هم‌چنین نتایج این تحقیق به دانشمندان برای تولید محصولات مقاوم به خشکی یا گرما کمک خواهد کرد.
☑ منبع خبر
☑ لینک مقاله
