İnanılmaz! Phytochrome ışığı ve sıcaklığı algılayabilir ve bitki büyümesini ve çiçeklenme süresini kontrol edebilir!
Fitokrom B adı verilen bir protein ışığı ve sıcaklığı algılayabilir, bitki büyümesini tetikleyebilir ve çiçeklenme süresini kontrol edebilir, ancak bunu nasıl yaptığı tam olarak anlaşılamamıştır. Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, Kaliforniya Üniversitesi'nde botanik ve bitki bilimleri alanında Profesör Meng Chen (transliterasyon) liderliğindeki bir grup hücre biyoloğu, Riverside fitokrom B molekülünün beklenmedik sıcaklık etkilerine sahip olduğunu ortaya çıkardı. Aktivasyon dinamikleri ve davranışı, sıcaklığa ve ışığın türüne bağlı olarak değişecektir.
İklim değişikliği dünyayı ısıtırken, mahsul büyüme modelleri ve çiçeklenme zamanları değişecek. Fitokromların bitki büyümesinin mevsimsel ritimlerini nasıl düzenlediğinin daha iyi anlaşılması, bilim insanlarının dünyanın yeni ikliminde en iyi şekilde büyüyen mahsuller geliştirmelerine yardımcı olacak ve hatta hayvan kanserine dair ipuçları bile sağlayabilir. Fitokrom, ışık ve sıcaklık tarafından kontrol edilen ikili bir anahtar gibi aktif ve pasif arasında geçiş yapar. Açık bir tarla gibi doğrudan güneş ışığı altında, fitokrom "açılacak" ve uzak kırmızı ışığı emecektir.
Bu aktif form, gövdenin uzamasını engeller, böylece doğrudan güneş ışığı altında bitkinin büyüme yüksekliğini sınırlar. Serin bir yerde, fitokrom düşük aktiviteye sahiptir ve kırmızıyı emer. Bu "kapalı" biçim, gövde büyümesinin engellenmesini serbest bırakır, böylece bitkiler daha fazla güneş ışığı için diğer bitkilerle rekabet etmek üzere gölgede daha uzun büyür. Hücrede ışık, fitokromun çekirdekte birleşerek ışık gövdesi adı verilen bir birim oluşturmasına neden olur. Fitokrom B kapatıldığında, çekirdeğin dışında yer alır. "Açıldığında", çekirdekte hareket eder ve gen ifadesini ve büyüme modellerini değiştirir.
Işıktaki değişiklikler tüm odak noktalarının boyutunu ve sayısını değiştirir ve araştırma ekibi artık sıcaklığın lezyonları ayrı ayrı değiştirdiğini göstermiştir. Araştırma ekibi, Arabidopsis yapraklarının ve gövdelerinin farklı sıcaklık ve ışık koşullarında hücre davranışını inceledi Arabidopsis, botanikte standart bir model olarak kullanılan bir bitkidir.Amacısı, hafif cismin sıcaklıkla nasıl değiştiğini izlemektir. Şu anki anlayış, ışığa duyarlılaştırıcının sadece "açık" durumda bir ışık gövdesi oluşturabileceğidir.Sıcaklığın arttırılmasının bir gölgeleme etkisi yaratması beklenmektedir - ışığa duyarlılaştırıcıyı kapatacaktır ve araştırmalar ışık gövdesinin tıpkı bir ağacın gölgesinde olduğu gibi yok olacağına inanmaktadır. aynı.
Sonuç tamamen beklenmedikti
Araştırma ekibi, sıcaklığı artırmanın tüm hafif cisimlerin bir anda yok olmasına neden olmadığını buldu. Bunun yerine, belirli ışık gövdesi, belirli bir sıcaklık aralığında kaybolur. Sıcaklık arttıkça, hafif cisimlerin sayısı kademeli olarak azalır çünkü seçici olarak yok olurlar. Araştırmalar, sıcak sıcaklıklarda bile, ısıya dayanıklı hafif cisimlerin bir alt kümesinin devam edebileceğini buldu. Kalan lezyonlar her aşamada sıcaklık düştüğünde kaybolacaktır.Önceden tüm lezyonların aynı olduğu düşünülüyordu ama şimdi hepsinin farklı olduğunu biliyoruz. Onları seçici olarak yok etme mekanizması, onları gölgede yok etme mekanizmasından farklı olmalıdır.
Bu, tek bir ışık gövdesinin belirli bir sıcaklık aralığında bir sensör olabileceğini gösterir. Çalışmalar ayrıca fitokrom B'nin sıcaklığa reaksiyonunun molekülün iki farklı pozisyonundan geldiğini göstermiştir. Birinci kısım sıcaklığı algılar, ikinci kısım bir odak noktası oluşturur ve ikinci pozisyonun oluşturduğu odak noktası sıcaklığa duyarlı değildir. Bu, ışık ve sıcaklığın molekülün aynı kısmı tarafından algılandığını, ancak farklı davranışlara neden olduğunu gösterir. Hafif cisimler büyük, dinamik protein kompleksleridir ve her birinin farklı bileşenlere sahip olabileceği ortaya çıkar. Bireysel ışık cisimlerinin benzersiz bileşimi, sıcaklığa tepkilerini farklı kılar.
Her bir ışık kütlesinin benzersiz özelliklerini anlamaya yönelik gelecekteki araştırmalar, bitkilerde sıcaklık algılamanın altında yatan mekanizmayı ve sıcaklığa duyarlı gen ifadesinin düzenlenmesini ortaya çıkarabilir. Bu araştırma, ısınan bir dünyada gelişen bitkilerin yetiştirilmesine yardımcı olmanın yanı sıra, bilim insanlarının hayvan kanseri hakkında daha fazla bilgi edinmesine de yardımcı olabilir.Hayvan hücrelerindeki proteinler de bir dereceye kadar kansere bağlı lezyonlar oluşturur, ancak bunlar Gen ekspresyonu ve düzenlenmesindeki rol belirsizdir.
Brocade | Araştırma / Gönderen: Kaliforniya Üniversitesi, Riverside
Referans Dergisi "Nature Communications"
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
