نقش سیستم سیگنالینگ مرکزی در پاسخ گیاهان به سیگنال‌های محیطی

گیاهان همواره سیگنال‌هایی را از محیط دریافت کرده و به آن‌ها پاسخ می‌دهند. محققین بریتانیایی دریافته‌اند که پاسخ به محرک‌هایی مانند طول روز و دما توسط سیستمی مشترک کنترل می‌شود. در این سیستم دو پروتئین با نام‌های DET1 و COP1 وجود دارند که علاوه بر نقشی که در سیگنالینگ نور و کنترل رشد دارند، در دفاع گیاه نیز مؤثرند.

گیاهانی که در شرایط طبیعی رشد می‌کنند به‌طور مداوم در حال دریافت مجموعه‌ای از سیگنال‌ها و پاسخ به آن‌ها از طریق فرایندهای زیست‌شناختی هماهنگ هستند. برخی علائم فصلی مانند طول روز و دما بر چگونگی رشد سریع گیاهان و هم‌چنین مقابله‌ آن‌ها با آفات و بیماری‌ها تأثیر گذارند. این توانمندی مهم، کلید بقای گیاهان در محیط رشدشان است.

اما گیاهان چگونه بین این سیگنال‌ها به منظور رشد و دفاع تعادل برقرار می‌کنند؟ آیا هر کدام از این سیگنال‌ها توسط سیستمی اختصاصی دریافت و پردازش می‌شوند؟ یا اینکه پاسخ‌ها به چند علامت فصلی، توسط سیستمی مشترک پردازش می‌شود؟

تا به امروز مکانیسمی که این فرایند را کنترل می‌کرد به خوبی شناخته نشده بود. اما محققین به‌تازگی پاسخ این سؤال را یافته‌اند. دکتر Vinod Kumar چنین شرح می‌دهد: “مطالعه ما نشان از وجود یک سیستم مرکزی دسته‌بندی کننده سیگنال دارد که به خوبی رشد و ایمنی گیاه را متناسب با علائم فصلی کلیدی تنظیم می‌کند.” وی می‌افزاید: “ما نشان داده‌ایم که یک سیستم سیگنالینگ مشترک، مسئول انتقال پیام‌های محیطی است. چالش جالب بعدی، درک مکانیسم مولکولی عملکرد این سیستم خواهد بود.” از نظر او مرحله بعدی، انجام بررسی‌های جزئی‌تر به منظور درک چگونگی کارکرد این سیستم است.

یکی دیگر از محققین می‌گوید: “ما در مطالعه خود از آرابیدوپسیس استفاده کردیم. با مد نظر قرار دادن حفاظت تکاملی، احتمال زیادی وجود دارد که این فرایند در گیاهان مهم زراعی نیز وجود داشته باشد.”

در مرکز این سیستم سیگنالینگ دو پروتئین کلیدی به نام‌های DET1 و COP1 وجود دارند که به دلیل نقش‌هایی که در سیگنالینگ نور و کنترل رشد ایفا می‌کنند شناخته شده هستند. این مطالعه نشان‌دهنده نقش جدید این پروتئین‌ها در دفاع گیاه است. این دو پروتئین به همراه فاکتور رونویسی PIF4، هماهنگی رشد و ایمنی گیاه در پاسخ به طول روز و دما را کنترل می‌کنند.

درک مکانیسم‌هایی که گیاهان به واسطه آن‌ها با محیط پیرامون خود تعامل می‌کنند می‌تواند در به‌نژادی طولانی مدت گیاهان، به ویژه در شرایط متغیر اقلیمی اهمیت داشته باشد.

✅ منبع خبر
✅ لینک مقاله