حلقه DNA ممکن است به گل ها کمک کند تا اندام های تولید کننده شهد را رشد دهند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

شلیل بافت های تخصصی گلی هستند که برای جذب گرده افشان ها شهد ترشح می کنند. اگرچه پروتئین CRABS CLAW (CRC) برای تشکیل شهد ضروری است، مکانیسم‌های مولکولی دقیقی که چگونه رشد و ترشح اندام را هدایت می‌کنند ناشناخته مانده‌اند.

برای درک مکانیسم، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور توشیرو ایتو از آزمایشگاه ژنتیک مولکولی رشد گل، موسسه علم و فناوری نارا (NAIST)، ژاپن، در جهت شناسایی ژن‌های کلیدی و ارتباطات تنظیمی زیربنای رشد و عملکرد نکتاری کار کردند.

این یافته ها به صورت آنلاین در مجله Nature Communications منتشر شد.

محققان توالی یابی RNA تک هسته ای را با رونویسی فضایی در Arabidopsis thaliana، یک گیاه مدل بسیار محبوب، ترکیب کردند. تجزیه و تحلیل آنها بیان CRC و MYB را در جمعیت های سلولی مرتبط با شهد شناسایی کرد.

ایتو می گوید: "ما کشف کردیم که پروتئین های CRC و MYB به تشکیل یک حلقه DNA کمک می کنند که باعث رشد اندام های تولید کننده شهد در گل ها می شود. همچنین دریافتیم که CRC ژن های دخیل در انتقال قند و سنتز ترکیبات مربوط به رایحه را تنظیم می کند."

آنها همچنین دریافتند که CRC با سه پروتئین MYB، یعنی MYB21، MYB24 و MYB57 تعامل دارد. گیاهانی که عملکرد همه این پروتئین ها را نداشتند شلیل های کوچکتری تولید کردند که نقش آنها در رشد شهد را برجسته می کند.

سپس تیم بر روی MAB4، ژنی که در رشد شهد نقش دارد، تمرکز کردند. آنها یک ناحیه تنظیم کننده DNA در پایین دست MAB4 را شناسایی کردند که به عنوان یک تقویت کننده عمل می کند که اختلال در آن بیان MAB4 را کاهش می دهد و منجر به شلیل های کوچکتر می شود. مهمتر از همه، آنها یک تماس فیزیکی بین منطقه نزدیک به محل شروع رونویسی MAB4 و تقویت کننده پایین دست را شناسایی کردند، ارتباطی که در غیاب CRC عملکردی به طور قابل توجهی کاهش یافت.

بر اساس این یافته‌ها، محققان مدلی را پیشنهاد کردند که در آن پروتئین‌های CRC و MYB یک حلقه کروماتین برای فعال کردن MAB4 تشکیل می‌دهند که انتقال اکسین را تنظیم می‌کند تا رشد نکتاری را هدایت کند.

فراتر از رشد اندام ها، این مطالعه نشان داد که CRC همچنین ژن های مرتبط با انتقال قند و سنتز ترپن را تنظیم می کند، از جمله مسیرهای درگیر در عطر گل.

ایتو می‌گوید: «مطالعه ما ارتباط بین فعل و انفعالات طولانی‌مدت DNA، بیان ژن، توزیع اکسین و رشد اندام‌ها را نشان می‌دهد که بینش‌های جدید و درک وسیع‌تری از رشد اندام‌های گیاهی ارائه می‌دهد.

تحقیقات آینده می تواند چگونگی تأثیر تنظیم ژن وابسته به CRC را بر کمیت و ترکیب شهد و تولید ترکیبات رایحه گل بررسی کند.

Hideaki Iimura و همکاران، یک حلقه کروماتین CRC-MYB رشد نکتاری با واسطه اکسین را در Arabidopsis، Nature Communications (2026) کنترل می کند. DOI: 10.1038/s41467-026-78943-6

ارائه شده توسط موسسه علم و فناوری نارا

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →