Mech pożyteczny dla roślin uprawnych
Izabela Klauza | 2007-12-19
Poznanie dogłębnie sekwencji oraz zbadanie mechanizmów obróbek postranslacyjnych mchu pozwoliło naukowcom przedstawili hipotezę, że wszystkie pozytywne cechy z mchu będzie można niejako "wkleić" do genomu zmodyfikowanych roślin uprawnych, aby polepszyć ich walory. Przede wszystkim pozyskać odporność na suszę, jaką posiada mech naturalnie.
Jak to jest, że niektóre organizmy, a w szczególności organizmy niższe, mają pewne cechy lepiej wykształcone niż organizmy wyższe? Czy nie powinno być tak, że im wyżej organizm usytuowany w systematyce, tym powinien być lepszy? Jednak natura nie zawsze jednoznacznie podąża za tą zasadą. Na przykład bardzo prymitywna roślina, nisko położoną w systematyce: mech. Roślina z przemianą pokoleń (rozmnażanie płciowe- gametofit oraz bezpłciowe- sporofit), zapłodnienie zachodzi tylko i wyłącznie w obecności wody, z zapłodnionej komórki powstaje sporofit, w zarodniach wytwarzają się zarodniki, z których wyrasta gametofit- pokolenie dominujące. Bardzo ważną cechą jaką posiadają mszaki jest to, że nawet po całkowitym wyschnięciu potrafią później ożyć. Taka cecha byłaby pożądana dla roślin uprawnych, aby lepiej znosiła trudne (pod względem dostępności wody) warunki.
Badania sekwencjonowania zostały przeprowadzone na Physcomitrella jako, że jest to najprymitywniejsza roślina, podobna do roślin, które pojawiły się ok. 450 milionów lat temu. Physcomitrella jest rośliną hapoidalną, co czyni ją bardzo wygodną w badaniach. Jest rośliną pomiędzy algami a roślinami lądowymi, co czyni ją taką wyjątkową. Ma mały rozmiar genomu oraz wysoki konserwatyzm w sekwencjach nukleotydowych u wyższych roślin. Eksperymenty zostały przeprowadzone na Uniwersytecie w Leeds (Wielka Brytania, hrabstwo Yorkshire), a sekwencjonowanie przy pomocy naukowców z Niemiec, Japonii oraz USA. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach miesięcznika Nature 14. grudnia 2007.
Wyniki sekwencjonowanie pomogły naukowcom wskazać, które geny potrzebne są do występowania odporności na suszę, oraz wzrost i rozwój po długim czasie braku dostępu do wody. Na podstawie tych widomości można je będzie „przystosować” do roślin uprawnych polepszając ich właściwości. Co więcej naukowcy sądzą, że geny, które posiadają rośliny niższe, są obecne i w roślinach wyższych, ale nie zawsze są aktywne, co sprawia, że roślina jest upośledzona pod względem tej cechy. Ważne jest teraz by sprawdzić jaki mechanizm aktywuje geny kodujące dane cechy, aby taki mechanizm wprowadzić również do roślin wyższych. Żeby zrozumieć mechanizmy zachodzące np. u człowieka badania są przeprowadzane np. na myszach, czyli aby zrozumień skomplikowane procesy u organizmów wyższych dobrze jest najpierw poznać podstawy- takie jakie są obecne u organizmów niższych.
Mech również wykazuje możliwość integracji obcego DNA z własnym genomem (w dobrze określonym miejscu), co jest bardzo rzadko spotykane u pozostałych roślin. Taka właściwość może być wykorzystana przy kontrolowanej produkcji farmaceutyków, właśnie za pośrednictwem mchów. Jeżeli naukowcom udałoby się znaleźć jaki gen odpowiedzialny jest za taką cechę, to można by było taki właśnie gen wprowadzić do innych roślin, dzięki czemu nabyły by one taką możliwość.
Na podstawie informacji zawartej w zsekwenjonowanym genomie Physcomitrella można będzie określić mechanizm syntezy ściany komórkowej, co ważne jest przy przyroście biomasy takich roślin uprawnych, jak kukurydza czy ziemniak. Ogólnie rzecz ujmując na postawie badań przy nad Physcomitrella można będzie polepszyć właściwości roślin wyższych.
Źródło: "Moss is a super model for feeding the hungry", Nature, 14th December, 2007
Foto: Wikipedia, en:Moss
Komentarze
Gural JP | 2009-05-04 17:23:06
co tam noby