اگر چه گیاهان نمیتوانند چهره ما را ببینند، ولی نبود چشم، گوش یا بینی، آنها را از یافتن راههایی برای دیدن، شنیدن و بوییدنِ خطرهای پیرامونشان باز نداشته است. با اینکه فرآیند حسی در گیاهان پیچیده و رمزآلود است، ولی پژوهشگران برای نخستین‌بار توانسته‌اند، با ثبت و بررسی کنش و واکنش پروتئین‌ها، به یافته‌های تازه‌ای در اینباره دست یابند.
گیاهان به جای اینکه همانند پستانداران عضوهای حسی خود را رشد بدهند، پروتئین‌هایی را در پوشش بیرونی سلول‌هایشان جاسازی کرده و با این پروتیین‌ها میتوانند "مواد شیمیایی پیرامون خود"، و یا پروتیین‌های "پاتوژن‌ها یا هورمونهای جاندارانِ دیگر" را شناسایی کنند. پس از شناسایی خطر، یک "سیگنال هشدار" به درون سلول‌ها فرستاده می‌شود.
این پژوهش که در مجله Nature چاپ شده است بر روی گونه‌ای ممبران پروتئین با نام LRR-receptor kinases تمرکز کرده است. این پروتیین در فرایند حسی گیاهان نقش حیاتی دارد.
صدها گونه از این پروتئین LRR- receptor kinases وجود دارد که هر کدام نقشی در رشد، گسترش، و ایمنی، و همچنین توانایی گیاهان به پاسخگویی به استرس‌های گوناگون دارند.
تاکنون دانش ما درباره چگونگی همکاری این پروتئین‌ها باهم بسیار ناچیز بوده است. ولی به یاری این پژوهش تازه، ریزه‌کاری‌های کنش و واکنش در میان ۲۰۰ گونه از این پروتئین‌ها روشن شده است.
این پژوهش را گروهی بین‌المللی به انجام رسانده‌اند.
یکی از این پژوهشگران به نام 'شاهد مختار Shahid Mukhtar' استادیار رشته بیولوژی از دانشگاه بیرمنگام در یک گفتگوی رسانه‌ای می‌گوید:
این پژوهش در شناسایی نخستین لایه‌ی تراکنش میان پروتئین‌ها پژوهشی پیشرو است. با درک این تراکنشها می‌توانیم راههایی برای افزایش ایمنی درختان در برابر پاتوژن‌ها و یا محرک‌های دیگری مانند شوک‌های گرمایی، خشکی، شوری و سرما بیابیم. این پژوهش همچنین می‌تواند راهنمای پژوهشگران دیگر در سراسر دنیا برای پژوهش‌های آینده باشد.
پژوهشگران پروتیین‌های LRR-receptor kianases که تشکیل دهنده‌ی لایه‌ی بیرونی سلول‌ها هستند را همانندسازی(شبیه سازی) کردند. این پروتیین‌ها به عنوان گیرنده‌ی سیگنال‌های شیمیایی در سلول عمل میکنند. پس از شبیه‌سازی، پروتیین‌ها به‌صورت جفت جفت در تعامل با هم قرار داده شدند تا پیام‌های (سیگنال‌ها و واکنش‌های) میان آنها ثبت شود. و با این روش همه‌ی کنش و واکنش‌های پروتئین‌ها به نقشه‌ی شبکه‌ی پروتئین‌ها افزوده شد.
این داده‌ها نشان داد که برخی پروتئین‌ها در فرایند حسی گیاهان نقش سرگروه را به عهده دارند. همچنین چندین گونه پروتیین LRR-receptor kianases تازه نیز که نقش کلیدی در نقشه‌ی حسی گیاهان دارند شناسایی گردید.
پژوهشگران برای تایید یافته‌هایشان، گیاهانی را که برخی از این پروتئین‌های سرگروه را نداشتند بررسی گردند. بررسی‌ها نشان داد که گیاهانی که این پروتئین‌های کلیدی را ندارند، سیستم ایمنی و نمو ضعیفی دارند. این نشان میدهد که پروتیین‌هایی که به تازگی شناسایی شده‌اند تا چه اندازه با اهمیت هستند.
با بهره‌برداری از این یافته‌های تازه و به یاری مهندسی ژنتیک می‌توان گیاهان سالم‌تری پرورش داد. حتی فراتر از این، می‌توانیم گیاهانی پرورش دهیم که به عنوان حسگرهای بی‌سیم به‌کار گرفته شوند.
انسانها نیز دارای پروتئین‌هایی هستند که ساختاری همانند LRR-receptor kianases دارند، پس این یافته‌ها میتوانند دیدگاههای تازه‌ای درباره بیماری‌های انسان نیز به دست دهند.
لینک منبع خبر:
Researchers Have Mapped Out How Plants Sense Our World