گیاه هم‌چنان که خود را به سوی آفتاب تابستانی می‌کشد، باید در مورد زمان گل‌دهی نیز تصمیم بسیار مهمی بگیرد. اگر خیلی زود گل‌دهی کند، ممکن است از کمک عوامل گرده‌افشان محروم بماند. اگر هم خیلی دیر گل بدهد، هجوم سرمای زودهنگام می‌تواند به دانه‌های در حال رشدش آسیب برساند. چه عاملی این امر را در مسیر مناسب پیش می‌برد؟
کشاورزانی که با گیاهان گل‌دار سر و کار دارند، در موعد گل‌دهی محصول خود کار خاصی از دست‌شان بر نخواهد آمد و فقط باید نظاره‌گر باشند؛ چرا که این فرآیند تماماً از سوی گیاه پیش برده می‌شود.
تعیین زمان مناسب برای گل‌دهی توسط سلول‌هایی انجام می‌شود که باید برای شروع تولید گل، ساخت برگ‌ها را متوقف نمایند. دانشمندان اعتقاد دارند که این تصمیمات حیاتی درباره‌ی سرنوشت سلول، از طریق برقراری تعادل بین دسته‌های مختلفی از پروتئین‌های تنظیم‌کننده، اتخاذ می‌گردد. گروهی از این پروتئین‌ها، سلول را شتابان به سمت سرنوشتی معین می‌رانند، در حالی که پروتئین‌های دیگر، در زمان مناسب ترمز کرده و حرکت را متوقف می‌سازند. هرگاه ترمز با فرمان صحیح آزاد شود، سلول به سمت سرنوشت غایی، تبدیل شدن به برگ یا گل، حرکت می‌کند.
کوئه هوا ژانگ، استاد ژنتیک و پژوهشگر مؤسسه‌ی اکتشافات ویسکانسین، به تازگی مشخص کرده که پروتئین EBS می‌تواند به دو مدیفیکاسیون شیمیایی متمایز بر روی هیستون‌ها متصل شود، که انتقال به فاز گل‌دهی را در گیاه پیش برده و یا متوقف می‌سازد. هیستون‌ها پروتئین‌هایی است که مولکول DNA به دور آن پیچیده و حالت متراکم‌تری به خود می‌گیرد.
تنظیم اپی‌ژنتیکی از دکوراسیون‌های شیمیایی موجود بر روی DNA جهت کمک به کنترل روشن و خاموش‌سازی ژن‌های معین، بهره می‌گیرد. پروتئین‌های تنظیم‌کننده می‌توانند به علامت‌های شیمیایی فعال‌کننده یا سرکوب‌گر متصل شده و فعال شدن بیان ژن‌های خاصی را افزایش داده و یا مهار کنند. این به نوبه‌ی خود تعیین می‌کند که سلول به چه نوع بافتی تمایز خواهد یافت، و تغییرات صورت گرفته در رشد سلول را نیز کنترل می‌نماید.
معمولاً فعال‌سازی ژن از سوی یک پروتئین کنترل می‌شود، درحالی که یک پروتئینی دیگر، بیان همان ژن را مهار می‌سازد. اما ژانگ و همکارانش دریافتند که عملکرد EBS تا حدودی فرق دارد.
شوئی مینگ کیان، یکی از محققین فعال در آزمایشگاه ژانگ که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشته، می‌گوید: «این پروتئین دومین‌هایی دارد که می‌توانند نشانگرهای فعال‌کننده و سرکوب‌گر را خوانده، و سپس کلید را روشن و یا خاموش نمایند.»
ری شاید، یکی دیگر از پژوهشگران حاضر در مطالعه، می‌افزاید: «تاکنون پروتئین‌هایی گزارش شده بوده‌اند که می‌توانستند هم‌زمان به چندین مدیفیکاسیون متصل شوند، ولی ما هرگز پروتئینی ندیده بودیم که بتواند در یک زمان معین، هم به نشانگرهای سرکوب‌کننده و هم فعال‌کننده متصل گردد.»
زیست‌شناسان گیاهی مدت‌هاست که می‌دانند گیاه در صورت عدم حضور EBS، به طور زودهنگام گل می‌دهد. پژوهشگران در این مطالعه مشاهده نمودند که اگر توانایی EBS در اتصال به مدیفیکاسیون‌های اپی‌ژنتیک مختل گردد -چه نشانگرهای سرکوب‌گر و چه فعال‌کننده– گل‌دهی باز هم به طور زودهنگام انجام می‌گیرد، که نشان می‌دهد تعادل بین دو وضعیت روشن و خاموش، به هر نحو برای عملکرد مطلوب EBS ضروری است.
ژانگ و همکارانش هم‌چنین نشان دادند که هنگام فرا رسیدن زمان گل‌دهی، EBS تغییر شکل می‌دهد، که خود باعث می‌شود با قدرت بیشتری به مدیفیکاسیون‌های فعال‌کننده متصل گردد. تغییر از وضعیت خاموش به روشن، به EBS اجازه می‌دهد بیان مجموعه‌ای از ژن‌ها را فعال سازد که برنامه‌ی گل‌دهی را در گیاه پیش می‌برند.
طبق اظهارات ژانگ، به هم پیوستن کلید روشن و خاموش در یک پروتئین، در اتخاذ تصمیمات محوری در مورد سرنوشت و رشد سلول، درجاتی از انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند.
پژوهشگران هم‌اکنون شاهد فرصت‌هایی برای پژوهش‌های بیش‌ترند. در این راه، کاربست‌های مبتنی بر اثرگذاری بر روی تصمیم گیاه تحت کنترل با یک پروتئین و تعیین این که سلول گیاهی می‌خواهد به چه ساختاری تمایز یابد، دور از انتظار نخواهد بود.
ترجمه و بازنویسی: محمدرضا دلفیه
