A kutatók eredetileg arra voltak kíváncsiak, milyen szerepet töltenek be a sejtek egyes részei a növények különböző stresszre adott válaszaiban. A fertőzések, túl sok só vagy túl kevés fény ugyanis megnehezítik az életben maradást. Eközben fedezték fel, hogy az öregedés titka a levelekben lévő sejtek apró szervecskéiben rejlik.

Katie Dehesh, az UCR molekuláris biokémia professzora és az új cikk társszerzője elmondta, hogy a váratlan felfedezésnek igen fontos szerepe lehet hosszú távon. A szóban forgó organellumot sokszor úgy írják le, mint egy csomag leeresztett lufi, vagy földre ejtett lasagna – ez a Golgi-készülék. Alakját annak köszönheti, hogy sor csésze alakú membrán-zsákból áll. Fontos szerepe van a különböző molekulák megfelelő helyre juttatásában a sejten belül – írja a Phys.org.

A levelekben rejlő titok

„A Golgi-készülék olyan, mint a sejtek postahivatala. Becsomagolják és a megfelelő helyre küldik a fehérjéket és lipideket, ahol szükség van rájuk.” – mondta Heeseung Choi, az egyetem Botanikai és Növénytudományi Tanszékének kutatója és az új tanulmány társszerzője.

Amíg a Golgi-készüléket postának tekinthetjük, addig a COG fehérje a postás. Ez az a fehérje, mely irányítja a kis csomagokat, melyek a többi molekulát szállítják a sejten belül. Emellett a COG abban is segít a Golgi-készüléknek, hogy cukrokat, fehérjéket és lipideket a csomagokhoz, mielőtt továbbküldené azokat. Ez a glikolizációként ismert folyamat kritikus fontosságú a biológiai folyamatokhoz, beleértve az immunválaszt is.

Hogy többet megtudjanak erről, a kutatók olyan növényeket hoztak létre, melyek nem képesek COG fehérje létrehozására. Normál körülmények között ezek a példányok ugyanúgy fejlődtek, mint a kontroll csoport. Azonban a fény megvonása drasztikus változást eredményezett. A sötétben a módosított növények nem voltak képesek cukrokat létrehozni, ami a növekedésükhöz szükséges. Ennek következtében leveleik elsárgultak, ráncossá váltak és elvékonyodtak – a pusztulás jeleit mutatták.

Az emberi öregedésre is hatással lehet

Amikor visszafordították a mutációt, a növényben újra megjelent a COG fehérje, és hirtelen újból életre keltek. „Mintha mi se történt volna velük, amint visszaállítottuk a mutációt” – mondta Dehesh. „Ezek a reakciók kiemelik a COG fehérje és a Golgi-készülék normál működésének fontosságát a stresszre adott válaszok esetén.” – tette hozzá Choi.

Emiatt a kutatók azt tervezik, hogy további vizsgálatokkal próbálják megfejteni a folyamatok mögött álló molekuláris mechanizmusokat.

„Kutatásunk nem csak a növények öregedésével kapcsolatos ismereteinket bővíti, hanem az emberi öregedéssel kapcsolatban is kulcsfontosságú lehet” – mondta Dehesh. „Ha a COG fehérjekomplex nem működik megfelelően, az gyorsítja a sejtek öregedését, ahogyan azt napfény hiányában a növényeknél is láttuk. Ennek az áttörésnek messzemenő következményei lehetnek az öregedés és az öregedéssel összefüggő betegségek tanulmányozására.”