Даследнікі з Універсітэта Хірасімы наблізіліся да выяўлення малекулярных працэсаў, якія ляжаць у аснове таго, як паводкі пазбаўляюць расліны кіслароду. Гэта дапаможа стварыць больш цягавітыя да затаплення культуры. партал Phys.org.
Па дадзеных Сусветнага банка, паводкі ўяўляюць сабой глабальную рызыку, якая пагражае жыццю і маёмасці мільярдаў людзей. Яшчэ больш людзей падвяргаюцца рызыцы голаду ў выніку паводак: вада можа затапіць пасевы. Цяпер даследнікі набліжаюцца да выяўлення малекулярных працэсаў, якія ляжаць у аснове таго, як паводкі пазбаўляюць расліны кіслароду. Гэта дапаможа стварыць больш цягавітыя культуры.
З дапамогай мета-аналізу, які ўключае ў сябе паўторны аналіз дадзеных іншых даследаванняў у цэлым, каманда з Вышэйшай школы комплексных навук аб жыцці Універсітэта Хірасімы выявіла некалькі агульных генаў і звязаных з імі механізмаў у рысе (Oryza sativa) і арабідопсіс (Arabidopsis thaliana). Навукоўцы апублікавалі вынікі даследаванняў у часопісе Жыццё.
«Гіпаксія - гэта абіятычны стрэс для раслін, часта выкліканы затапленнем, - растлумачыў адзін з аўтараў даследавання Кейта Тамура, маючы на ўвазе недахоп кіслароду, выкліканы перанасычэннем. - Хоць раней было праведзена шмат даследаванняў, мы лічылі, што схаваныя біялагічныя механізмы могуць быць выяўленыя шляхам аналізу некалькіх даследаванняў з дапамогай мета-аналізу агульнадаступных дадзеных».
Каманда засяродзілася на рысе і крэс-салаце, паколькі генетыка абодвух відаў раней была старанна вывучана. Па словах Тамуры, рыс таксама лічыцца адной з самых важных культур у свеце, якая служыць асноўным прадуктам харчавання для больш чым чатырох мільярдаў чалавек, па дадзеных Кансультатыўнай групы міжнародных сельскагаспадарчых даследаванняў, таму разуменне таго, як прадухіліць рэакцыю расліны на гіпаксію, мае вырашальнае значэнне.
Даследнікі ідэнтыфікавалі 29 пар дадзеных РНК-секвеніравання для арабидопсиса і 26 пар для рысу як ва ўмовах нармальнага зместу кіслароду, так і ва ўмовах недахопу кіслароду з даступных набораў дадзеных. Па словах прафесара Хідэмаса Бона, РНК-секвеніраванне ўключае ў сябе расшыфроўку генетычных чарцяжоў суб'екта ў пэўны момант, што азначае, што дадзеныя могуць быць выкарыстаны для вывучэння таго, якія гены выклікалі якія змены.
"Аналізуючы дадзеныя РНК-секвеніравання, мы ідэнтыфікавалі 40 і 19 генаў з падвышанай і паніжанай рэгуляцыяй ў абодвух відаў", – сказаў Бона. "Сярод іх некаторыя фактары транскрыпцыі WRKY і циннамат-4-гидроксилаза, роля якіх у рэакцыі на гіпаксію застаецца невядомай, звычайна павышалі рэгуляцыю як у арабідопсіс, так і ў рысу".
Па дадзеных Бона, гэта агульнае ўзмацненне рэгуляцыі азначае, што гэтыя малекулярныя механізмы становяцца больш актыўнымі пры недахопе кіслароду, што паказвае на іх асаблівую механістычную адказнасць за тое, як расліны рэагуюць.
Бона і Тамура параўналі свае вынікі з аналагічным мета-аналізам гіпаксіі ў чалавечых клетках і ўзорах тканін. Яны выявілі, што два з звычайна актываваных генаў у рысе і арабідопсіс былі падушаны ў іх чалавечых аналагаў.
«Наш метааналіз мяркуе розныя малекулярныя механізмы пры гіпаксіі ў раслін і жывёл, - сказаў Бона. - Чакаецца, што гены-кандыдаты, ідэнтыфікаваныя ў гэтым даследаванні, пральюць святло на новыя малекулярныя механізмы рэакцыі раслін на гіпаксію. У канчатковым рахунку, мы плануем маніпуляваць адным з генаў-кандыдатаў з дапамогай тэхналогіі рэдагавання геному, каб стварыць расліны, устойлівыя да паводак».