Naukowcy odkryli tajny system obronny roślin – to może odmienić przyszłość upraw!
Naukowcy z Wydziału Nauk Biologicznych Durham University oraz instytucji partnerskich dokonali przełomu, który może odmienić sposób, w jaki myślimy o roślinach i ich zdolności do przetrwania. Po raz pierwszy udało się stworzyć kompletną mapę ukrytego systemu komórkowego, który pozwala roślinom reagować na nagłe zmiany w środowisku. Mowa o procesie znanym jako SUMOylacja, który działa jak wewnętrzny przełącznik regulujący aktywność białek odpowiedzialnych za życie i zdrowie każdej komórki.
Białka, nazywane często mikroskopijnymi maszynami, odpowiadają za prawidłowe funkcjonowanie organizmu rośliny. Dzięki SUMOylacji mogą być błyskawicznie aktywowane lub wyłączane, co daje roślinom ogromną przewagę w obliczu stresu. Chodzi tu między innymi o suszę, zasolenie gleby, a także o zagrożenia ze strony pasożytów i chorób. Aby lepiej zrozumieć ten proces, badacze wykorzystali dobrze znaną roślinę modelową – Arabidopsis thaliana. Dzięki zaawansowanym metodom obrazowania udało się stworzyć SUMO Cell Atlas, czyli szczegółową mapę pokazującą, w których miejscach korzenia ten system obronny działa najintensywniej.
Wyniki badań zaskoczyły nawet samych autorów. Okazało się, że różne typy komórek roślinnych korzystają z SUMOylacji w odmienny sposób, co pozwala im na niezwykle precyzyjną obronę przed zagrożeniami. Szczególną rolę odgrywa enzym SCE1, uznany za kluczowy czynnik napędzający reakcję obronną. Inne enzymy pełnią funkcję wspomagającą, wzmacniając ochronę zależnie od rodzaju stresu środowiskowego. Dzięki tak złożonemu systemowi rośliny mogą adaptować się do trudnych warunków szybciej i skuteczniej, niż dotąd sądzono.
Co najważniejsze, odkrycie ma znaczenie praktyczne. Identyfikacja kluczowych elementów roślinnej „maszynerii stresu” otwiera nowe możliwości w hodowli roślin uprawnych. Dzięki wykorzystaniu wiedzy o SUMOylacji można w przyszłości stworzyć odmiany ryżu czy pszenicy, które będą bardziej odporne na ekstremalne temperatury, brak wody, zasolenie gleby czy choroby. To krok milowy w kierunku zabezpieczenia globalnych dostaw żywności i ochrony bioróżnorodności w obliczu nasilających się zmian klimatycznych.
Co istotne, SUMO Cell Atlas stworzony przez badaczy został udostępniony online, aby naukowcy na całym świecie mogli korzystać z tego narzędzia. Dzięki temu badania nad odpornością roślin mogą przyspieszyć, a nowe odkrycia przybliżą nas do przyszłości, w której plony będą stabilniejsze i mniej podatne na kryzysy wywołane klimatem. To odkrycie pokazuje, że tajny system obronny roślin kryje w sobie potencjał, który może okazać się bezcenny dla całej ludzkości.
Źródło: Durham University
Czytaj też: Polscy naukowcy opracowują nanoklatki, które mogą zrewolucjonizować walkę z rakiem!
Grafika tytułowa: Daniel Beckemeier / Unsplash
