محققان دانشگاه کالیفرنیا از طریق ربات‌ها، کامپیوترها و ژنتیک پیشرفته به چگونگی جذب و متابولیسم نیتروژن در ریشه گیاهان، که کلید رشد و بازده بیشتر محصول است، پی بردند. طبق گفته محققین علوم گیاهی، متابولیسم نیتروژن به شدت برای رشد گیاه ضروری است.
استفاده از کودهای نیتروژن در بیش از یک صد سال پیش، موجب تولید گسترده محصولات زراعی که غذای میلیاردها انسان در سراسر جهان را فراهم می‌کنند، شد؛ اما هم‌زمان، راه یافتن پسماند آفت‌کش‌ها به درون خاک، مسیرهای آبی و اقیانوس‌ها اثرات منفی فراوانی بر جای گذاشت.
دانشمندان با شناسایی ژن‌های کنترل کننده جذب و استفاده از نیتروژن در گیاهان، امیدوارند بتوانند پرورش دهندگان را راهنمایی کنند تا ارقام زراعی تولید کنند که نیازمند آفت‌کش کمتری هستند یا به شکل بهینه و موثرتری از آن استفاده می‌کنند. در حال حاضر محققین ژن‌هایی را که در همانندسازی و انتقال نیتروژن دخیل هستند می‌شناسند، اما هنوز از تمام مسیرهایی که در متابولیسم نیتروژن نقش دارند آگاه نیستند.
اغلب این ژن‌های تنظیم‌کننده که به دلیل کنترل رونویسی و یا فعالیت ژن‌های دیگر، فاکتورهای رونویسی نامیده می‌شوند، در ساقه‌ها و برگ‌ها شناسایی شده‌اند و در ریشه‌ها که بخش اصلی جذب نیتروژن از خاک هستند، این فاکتورها کم‌تر شناخته شده‌اند. دانشمندان در تلاشند تا شبکه‌ای از ژن‌های دخیل در چگونگی حیات و رشد ریشه گیاهان را کشف کنند. به دلیل اهمیت فراوان نیتروژن برای گیاه، آن‌ها فرض کردند که فاکتورهای رونویسی دخیل در متابولیسم نیتروژن، با دیگر فرایندهای مهم در ارتباط هستند.
محققین برای به نمایش گذاشتن فاکتورهای رونویسی به طور هم‌زمان در مقابل هزاران ژن، از ربات‌هایی استفاده کردند تا آن‌ها را درون یک شبکه جمع کنند. Doreen Ware و همکارانش در آزمایشگاه Cold Spring Harbor، برای پیش‌بینی این که کدام ژن‌ها در این شبکه مهم‌تر هستند، از روشهای محاسباتی استفاده کردند تا محققین دیگر بتوانند نقش آن ژن‌ها را در گیاهان مطالعه کنند.
نتایج به دست آمده مجموعه‌ای از ژن‌های مهم را که در متابولیسم نیتروژن ضروری هستند مشخص می‌کنند. برای تولید گیاهانی با متابولیسم نیتروژن کارآمد، مطالعه این ژن‌ها در اولویت بوده و این امر موجب پیشرفت تحقیقات در آینده خواهد شد.
✅ منبع خبر
✅ لینک مقاله
