به گزارش سیناپرس اردبیل، ثابت شده است که انسان ها در موقعیت های تهدید آمیز از خود واکنش نشان داده یا با خطر روبرو شده و از آن فرار می کنند. در نقطه مقابل گیاهان ساکن بوده و هنگامی که مورد حمله حیوانات یا عوامل بیماری زا قرار می گیرند قادر به تغییر موقعیت نیستند. دانشمندان می گویند که در عوض گیاهان به یک واکنش مبارزه یا اصلاح متوسل می شوند.
تیم تحقیقاتی دانشگاه نیویورک توانست با استفاده از دانش خود به واکنش گیاهان آسیب دیده کمک کند. بنابراین، این پژوهش تاکتیک احتمالی را ارائه داد که می تواند در مقیاس بزرگتر برای بهبود کیفیت محصولات کلیدی استفاده شود.
به گفته محققان هنگامی که گیاهان مورد حمله قرار می گیرند، به سرعت ترکیباتی تولید می کنند که برای جلوگیری از حملات بیشتر توسط حیوانات یا عوامل بیماری زا در نظر گرفته شده است. به گزارش سیناپرس، تعدادی از این ترکیبات دارای کاربردهای پزشکی برای انسان هستند مخصوصا نمونه هایی شامل مورفین و پاکلیتاکسل.
با این حال، دفع حملات تنها چیزی نیست که گیاهان انجام می دهند. گیاهان همچنین باید قطعات آسیب دیده یا عوامل بیماری زا را بازسازی کنند. به گزارش سیناپرس، در این میان گیاهان باید تصمیم بگیرند که آیا دفاع مهم تر است یا بهتر است روی بازسازی قسمت هایی که قبلاً آسیب دیده یا از دست رفته کار کنند.
در این مطالعات جدید محققان در پی کشف ارتباط بین این دو پاسخ بودند. آنها علاقه مند بودند تا دریابند که آیا این واکنش ها همزمان با یک سرعت انجام می شوند یا یکی افزایش یافته و دیگری کاهش می یابد.
این تیم تحقیقاتی با بریدن نوک گیاهان به قسمت‌ها و ریشه های گیاهان رابیدوپسیس و ذرت آسیب رساندند. به دنبال این امر محققان متوجه شدند که گیاهان کمی واکنش دفاعی و کمی واکنش ترمیمی ایجاد می کنند.
گفتنی است که پژوهش ها نشان داد که یک حالت مبادله بین این پاسخ ها وجود داشت. یعنی زمانیکه یکی بالا رفت، دیگری پایین آمد.
مارسلا هرناندز کورونادو (Marcela Hernandez Coronado) پژوهشگر ارشد این مطالعه گفت: به نظر می رسد که پاسخ های مقابله یا بازسازی مانند الاکلنگ یا ترازو به هم مرتبط هستند چراکه اگر یکی بالا برود، دیگری پایین می آید.
دانشمندان همچنین مشاهده کردند که پاسخ های مقابله یا بازسازی توسط پروتئین‌های گیرنده مانند گلوتامات (GLR) تنظیم می شوند. به گزارش سیناپرس، همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می دهد این پروتئین‌ها در واکنش های دفاعی گیاه نقش دارند.
این مطالعه نشان می دهد که پروتئین‌های گیرنده مانند گلوتامات نیز به نوعی در بازسازی پس از آسیب به یک گیاه نقش دارند. سیگنال هایی که توسط این مواد به وجود می آیند، بازسازی را ضعیف کرده و دفاع را موجب می شود.
به گزارش سیناپرس، پروتئین‌ها به عنوان بستگان دور گیرنده های گلوتامات موجود در مغز در نظر گرفته می شوند. در نتیجه، تیم قادر به استفاده از داروهایی بود که معمولاً در تحقیقات عصبی مورد استفاده قرار می گرفتند تا پاسخ گیاهان به آسیب را بررسی کنند.
محققان با استفاده از داروها و ژنتیک، فعالیت پروتئین‌ها را مهار کردند. آنها گیاهان معمولی را با جهش های چهارگانه مقایسه کردند که جهش های چهارگانه پاسخ های بازسازی بهتری را نشان دادند. این امر نشان می دهد که جهش ها پاسخ دفاعی را مهار کرده و در نتیجه توانایی گیاهان برای بازسازی را افزایش می دهند.
کنت بیرنبام (Kenneth Birnbaum) یکی از پژوهشگران این مطالعات و استاد بخش زیست شناسی دانشگاه نیویورک می گوید: این گیرنده های گلوتامات قابلیت دارو درمانی را ارائه می کنند که می توانیم از آن برای تقویت بازسازی و تکثیر گیاهان استفاده کنیم.
نقش گیرنده های گلوتامات در متعادل کردن پاسخ های دفاعی و بازسازی می تواند برای افزایش رشد محصولاتی که معمولاً در برابر بازسازی مقاوم تر هستند بسیار مفید باشد. به گزارش سیناپرس، نمونه ای از آن ذرت است که یک محصول بسیار مهم هم برای انسان و هم برای حیوانات محسوب می شود.
به گزارش سیناپرس، بیرنبام در پایان اظهار داشت: تغییر تعادل بین واکنش اصلاحی و پاسخ دفاعی می تواند به گیاهان کمک کند تا بهتر با محیط های در حال تغییر سازگار شوند. این امر همچنین ممکن است بازده را برای تامین غذای بیشتر بهبود بخشد.
شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصیDevelopmental Cell منتشر شده است.
مترجم: فاطمه امینی