Cum simt plantele lumea înconjurătoare?

Chiar dacă procesele senzoriale ale plantelor sunt complexe şi misterioase, cercetătorii au înregistrat progrese privind elucidarea acestora într-un nou studiu care a analizat mai mult de 200 de proteine ​​implicate în aceste procese.

Chiar dacă plantele nu au ochi, urechi sau nas, ele sunt organisme senzoriale care pot vedea, auzi și mirosi pentru a se feri de potențialele amenințări din jurul lor.

Plantele nu au organe senzoriale precum mamiferele, dar îşi folosesc proteinele ​​din membranele celulare pentru a detecta substanțele chimice din jurul acestora sau proteinele ce provin de la patogenii sau hormonii eliberaţi de un alt organism. În urma acestor detectări se declanşează semnale de avertizare în celulă.

Credit: Maarten Deckers

Într-un studiu recent, care a fost publicat în revista Nature, cercetătorii şi-au concentrat atenţia asupra unui anumit tip de proteină din membrana celulară care are un rol crucial în semnalizarea celulară: kinazele receptorilor LRR.

Există sute de tipuri de kinaze ale receptorilor LRR care contribuie la dezvoltarea, creșterea și imunitatea plantelor, precum și la capacitatea acestora de a răspunde la diferiţi stimuli externi.

Înţelegerea modului prin care toate aceste proteine interacţionează în procesele senzoriale ale planetelor a reprezentat o adevărată provocare pentru cercetători.

Cu toate acestea, într-un studiu recent realizat de către o echipă internaţională de cercetători, din care a făcut parte şi Shahid Mukhtar, profesor asistent de biologie la University of Alabama din Birmingham, sunt evidenţiate interacţiunile a mai mult de 200 de proteine de acest tip în procesele senzoriale ale planetelor.

„Aceasta este o lucrare de pionierat care identifică interacţiunile acestor proteine speciale. Prin înţelegerea acestor interacţiuni s-ar putea îmbunătăţi rezistenţa plantelor la agenţii patogeni sau la anumite condiţii de mediu, precum căldură, secetă, salinitate sau frig.

Studiul nostru poate ghida, de asemenea, viitoarele cercetări ale oamenilor de știință, din întreaga lume, cu privire la acest subiect”, a declarat Mukhtar într-un comunicat de presă.

Cercetătorii au reuşit să evidenţieze interacţiunile dintre kinazele receptorilor LRR clonând domeniile extracelulare ale acestora, adică acele părți care pot simți moleculele din afara celulelor, pe care apoi le-au testat în perechi pentru a vedea dacă interacţionează între ele.

Atunci când aceste proteine au interacționat, cercetătorii au observat că unele dintre acestea reprezintă „noduri principale” în reţeaua formată ca urmare a interacțiunii acestor proteine.

Studiul cercetătorilor a evidenţiat mai multe kinaze ale receptorilor LRR, necunoscute anterior, care par a fi esențiale pentru căile senzoriale ale plantelor.

Rezultatele obţinute au fost confirmate şi pe baza unor teste efectuate asupra unor plante modificate genetic care nu conţineau unele dintre aceste proteine cu rol important în semnalizarea celulară. Dezvoltarea și sistemul imunitar al acestor plante au fost afectate în aceste condiţii, ceea ce subliniază importanța acestor proteine.

Înţelegerea sistemelor senzoriale ale plantelor ar putea conduce la crearea unor plante modificate genetic mai rezistente și chiar a unor plante care ar putea fi folosite de armată drept senzori la distanță.

Noile informaţii privind mecanismele biologice ale plantelor ar putea, de asemenea, să-i ajute pe cercetători să înţeleagă mai bine unele boli umane, deoarece şi celulele umane conţin unele proteine care au o structură similară cu kinazele receptorilor LRR.

Sursă: Futurism