Cum știu plantele atunci când sunt „sătule”? Descoperirea unui mecanism uimitor
Cercetătorii de la Universitatea din New York (SUA) au identificat un mecanism molecular care ajută plantele să determine când au absorbit suficient azot. Această descoperire promite să dezvolte culturi care utilizează mai eficient azotul, contribuind astfel la reducerea necesarului de îngrășăminte în agricultură.
Gloria Coruzzi, profesoară la Universitatea din New York și coautoare a studiului, a declarat: „Prin identificarea regulatorilor genetici sensibili la diferite niveluri și forme de azot, am descoperit un factor care controlează utilizarea acestuia și care ar putea îmbunătăți absorbția și transformarea lui în azot organic.”
Mecanismul care ajută plantele să se simtă „sătule” de azot
Cercetătorii au identificat proteina HHO5, care funcționează ca un regulator al „sațietății” față de azot. Atunci când planta acumulează suficient azot organic, expresia genei HHO5 crește, activând gene implicate în metabolizarea azotului organic și inhibând în același timp genele responsabile de absorbția suplimentară a azotului anorganic din sol.
„Transformarea azotului anorganic în azot organic necesită multă energie. Când există suficient azot organic, HHO5 transmite semnalul că planta nu mai trebuie să absoarbă azot din sol, economisind astfel energie”, a explicat Will Hinckley, autorul principal al studiului.
Implicarea proteinei HHO5
Studiul a relevat că HHO5 își schimbă funcția în funcție de proteinele cu care interacționează. De exemplu, singură, blochează absorbția azotului anorganic, iar împreună cu proteina WRKY21, activează genele implicate în utilizarea azotului organic. Utilizând tehnica genomică DoubleTARGET, cercetătorii au confirmat că asocierea celor două proteine stimulează genele responsabile de răspunsul la azotul organic și de mecanismele de apărare ale plantei.
Perspectiva pentru plante mai eficiente
În cadrul cercetărilor, echipele din SUA și Argentina au studiat plante de Arabidopsis fără HHO5, care au absorbit aproape de trei ori mai mult azot decât plantele normale. Mariana Obertello a afirmat: „Rezultatele confirmă că HHO5 transmite semnalul de oprire a absorbției azotului anorganic, iar eliminarea acestei proteine sugerează că modificarea sa ar putea îmbunătăți semnificativ eficiența cu care plantele folosesc acest nutrient.”
Universitatea din New York a depus deja o cerere de brevet pentru această tehnologie, având ca scop dezvoltarea unor plante capabile să utilizeze mai eficient azotul din sol. Studiul a fost publicat în revista The Plant Cell.
Recent, cercetătorii au făcut o descoperire fascinantă în domeniul biologiei plantelor, legată de modul în care plantele percep starea lor de „saturare”. Această cercetare oferă o nouă înțelegere asupra mecanismelor prin care plantele își reglează absorbția nutrienților și apa.
Studiile au arătat că plantele dispun de un sistem complex de semnalizare care le permite să detecteze când au suficientă apă și nutrienți, prevenind astfel suprasaturarea. Această abilitate este crucială pentru supraviețuirea lor, mai ales în condiții de mediu variate.
Descoperirile sugerează că plantele pot „comunica” între ele prin intermediul unor semnale chimice, ceea ce le ajută să își ajusteze comportamentul în funcție de necesitățile lor specifice. Această cercetare deschide noi perspective asupra modului în care plantele interacționează cu mediul și cu alte organisme.
