Porady

Skąd rośliny wiedzą, kiedy rosnąć?

Zespół niemieckich naukowców, finansowany ze środków unijnych, odkrył ścieżkę sygnalizacyjną, która jest odpowiedzialna za podpowiadanie roślinom kiedy kwitnąć, nawet jeżeli brak zewnętrznego bodźca takiego jak

Zespół niemieckich naukowców, finansowany ze środków unijnych, odkrył ścieżkę sygnalizacyjną, która jest odpowiedzialna za podpowiadanie roślinom kiedy kwitnąć, nawet jeżeli brak zewnętrznego bodźca takiego jak początek wiosny.

Odkrycia stanowią dorobek projektu SIROCCO (Wyciszanie RNA – organizatorzy i koordynatorzy złożoności w organizmach eukariotycznych), który został dofinansowany na kwotę 11,8 mln EUR z tematu “Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia” Szóstego Programu Ramowego (6PR), aby badać genomikę funkcjonalną wyciszania RNA.

20090826_2Każdy ogrodnik wie, że rośliny często rozkwitają w nieoczekiwanym momencie. Wiosna jest tradycyjnie okresem obfitości kolorów w ogrodzie, ale czasami, nawet w najkrótsze i najbardziej ponure dni, rośliny mogą nas zaskoczyć niespodziewanie zakwitając. Zespół naukowców z Instytutu Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka wyjaśnił, jak to się dzieje.

Wyniki badań pokazały, w jaki sposób kwitnienie wywoływane jest przez obecność mikroRNA (krótkie odcinki RNA) w liściach rośliny. Ostatnie badania wykazały, że mikroRNA jest podstawowym regulatorem funkcjonowania genów zarówno u zwierząt, jak i u roślin.

MikroRNA reguluje funkcjonowanie genów przez wiązanie się z uzupełniającymi motywami w matrycowym RNA, hamując w ten sposób jego translację na białko. Proces ten osłabia działanie odpowiadającego genu. Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na Arabidopsis thaliana (rzodkiewniku pospolitym), który wykorzystuje mechanizm przełączania z rozwoju wegetatywnego na reprodukcję.

Białka SPL to powiązana grupa regulatorów, która ma również istotny wkład w proces kwitnienia roślin. Kiedy roślina jest młoda wytwarzanie białek SPL jest hamowane przez wysoki poziom mikroRNA156. Zespół naukowców pokazał, że bez zewnętrznych bodźców poziom mikroRNA z czasem spada.

Kiedy poziom mikroRNA spada poniżej pewnego poziomu, wytwarzana jest wystarczająca ilość białek SPL, aby zapoczątkować proces kwitnienia. Dzieje się tak bez obecności innych regulatorów takich jak ilość światła, słońce czy temperatura.

Białka SPL pełnią również inną funkcję pomocniczą, kiedy rośliny kwitną w reakcji na dłuższe okresy nasłonecznienia. Skupiają się one ostatecznie wraz z innymi regulatorami na podobnych celach, które mają decydujące znaczenie dla kwitnienia roślin.

A to już wiesz?  Nowe drogerie

Wyniki badań mają duże znaczenie dla przemysłu spożywczego oraz biologii roślin na świecie. Rośliny nadal będą wytwarzać owoce i nasiona, ale zważywszy na fakt, że zawsze rosły, kwitły, owocowały i więdły w reakcji na czynniki środowiskowe, trudno było do tej pory kontrolować ich płodność. Odkrycie mechanizmów kwitnienia kwiatów oznacza, że biologowie roślin mogą być w stanie lepiej kontrolować ten proces i wyhodować nowe odmiany upraw zdolne do wytwarzania owoców i nasion w zwykle niesprzyjających rozwojowi roślin środowiskach i porach roku.

Więcej informacji:

Instytut Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka:
http://www.mpg.de/

Cell:
http://www.cell.com

Teksty pokrewne: 30921

Kategoria: Wyniki projektów
Źródło danych: Instytut Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka; Cell
Referencje dokumentu: Wang J.W., et al. (2009) miR156-regulated SPL transcription factors define an endogenous flowering pathway in Arabidopsis thaliana. Cell (w druku). Publikacja internetowa z dnia 21 sierpnia; DOI:10.1016/j.cell.2009.06.014.
Indeks tematyczny: Biotechnologia rolna ; Rolnictwo; Nauki o ziemi; Badania Naukowe

Artykuly o tym samym temacie, podobne tematy