A kutatás eredményei szerint a módszer lehetővé teheti, hogy a termesztett növények meghatározott időszakokban – például közvetlenül a betakarítás előtt – tápanyagraktárakká alakuljanak át, majd később visszatérjenek eredeti működésükhöz – írja a hortoinfo.es.
A kutatást a Növényi Molekuláris és Sejtbiológiai Intézet (IBMCP) tudósai végezték, akik egy X57 nevű szintetikus molekula hatását vizsgálták. A vegyület egyfajta molekuláris kapcsolóként működik. Képes átprogramozni a kloroplasztiszokat, vagyis azokat a sejtszervecskéket, amelyek a fotoszintézis során a napfény energiáját hasznosítják.
Az X57 hatására ezek a sejtszervecskék elveszítik hagyományos energiatermelő szerepüket, és ehelyett olyan raktárakká válnak, amelyek nagy mennyiségben képesek vitaminokat, fehérjéket vagy zsírokat felhalmozni.
Nem csupán fokozza bizonyos vegyületek termelését
A kutatók korábban már kimutatták, hogy az X57 akár háromszorosára is növelheti a tokoferolok termelődését a növényekben. Ezek az anyagok az emberi táplálkozásban E-vitaminként hasznosulnak. Az új vizsgálatok azonban azt is feltárták, hogy a molekula nem csupán fokozza bizonyos vegyületek termelését, hanem alapvetően megváltoztatja a kloroplasztiszok működését.
A folyamat során a növényi sejtek erőforrásai a fotoszintézis helyett az antioxidánsok és más tápanyagok előállítására összpontosulnak. A kutatók szerint ez a változás rendkívül jelentős, mert rámutat arra, hogy a növényi sejtek belső szerkezete jóval rugalmasabb, mint azt korábban feltételezték.
Amikor az X57 molekulát eltávolítják, a kloroplasztiszok visszanyerik eredeti tulajdonságaikat, és a fotoszintézis újra normálisan működik. Ez azt jelenti, hogy a növények átmenetileg alakíthatók tápanyagraktárakká anélkül, hogy tartós károsodást szenvednének vagy fejlődésük veszélybe kerülne.
Nem csak gyakorlati szempontból lehet értékes
A kutatás során azt is sikerült tisztázni, hogy az X57 egy SAL1 nevű enzimet gátol. Ennek következtében felhalmozódik egy PAP nevű molekula, amely jelzéseket továbbít a kloroplasztiszok és a sejtmag között, és befolyásolja a gének működését.
A folyamat során csökken bizonyos növényi hormonok, a citokininek szintje, valamint több olyan szabályozó tényező aktivitása is, amelyek a kloroplasztiszok kialakulásáért felelősek. Mindez elősegíti, hogy a sejtszervecskék tároló funkciót vegyenek fel.
A kutatók szerint az X57 nemcsak gyakorlati szempontból lehet értékes, hanem fontos kutatási eszközként is szolgálhat a növények működésének jobb megértéséhez.
A molekula alkalmazásával sikerült feltárni, miként alakítják át a növények a kloroplasztiszokat szénhidrátok, fehérjék vagy zsírok tárolására olyan szervekben, ahol a fotoszintézis már nem szükséges, például a termésekben, a magvakban vagy a gyökerekben.
A növények sejtjei rendkívüli alkalmazkodóképességgel rendelkeznek
A felfedezés új lehetőségeket nyithat a mezőgazdaság és a biotechnológia számára. Mivel az X57 használata nem igényel genetikai módosítást, a módszer egyszerűen alkalmazható lehet különböző növénykultúrákban.
A jövőben lehetőség nyílhat arra, hogy a termelők igény szerint fokozzák a növények tápanyagtartalmát, valamint azok tárolását és biológiai hasznosulását.
A kutatás eredményei egyúttal arra is rámutatnak, hogy a növények sejtjei rendkívüli alkalmazkodóképességgel rendelkeznek. A vizsgálatok szerint bizonyos sejtszervecskék képesek teljesen új feladatokat ellátni, ha a környezeti feltételek vagy a növény szükségletei ezt indokolják.
