Растенията като производители на аминокиселини: Нови открития от Дюселдорф!

Растенията като производители на аминокиселини: Нови открития от Дюселдорф!

Способността на растенията да произвеждат и транспортират незаменими аминокиселини е решаващ фактор за тяхното развитие и оцеляване. Важен изследователски екип от Университет Хайнрих Хайне Дюселдорф сега декодира механизма, чрез който растенията разпределят тези жизненоважни аминокиселини. Резултатите от това иновативно изследване са публикувани в реномираното специализирано списаниеПриродни растенияпубликувани.

Растенията са забележителни организми, защото могат да синтезират всичките 20 протеиногенни аминокиселини, които са от съществено значение за хората. Производството на тези аминокиселини се извършва предимно в пластидите, специализирани клетъчни органели, които са отговорни за различни биохимични процеси в растителните клетки. Транспортните протеини, особено RETICULATA1 (RE1), играят централна роля в транспорта на аминокиселини през мембраната на хлоропластната обвивка.

Функция и значение на RE1

Протеинът RE1 е специализиран в ефективното транспортиране на основни аминокиселини като аргинин, цитрулин, орнитин и лизин. Интересното е, че растенията без RE1 показват намалени нива на тези аминокиселини, както и характерна "мрежеста" форма на листа. Това наблюдение подчертава съществената роля на RE1; липсата на този транспортен протеин може дори да бъде фатална за растението.

Чрез разширяване на знанията за транспорта на аминокиселини в растенията, изследователският екип подчертава, че биосинтезата на основните аминокиселини и балансът на аминокиселинните пулове между пластидите и цитозола са значително засегнати, когато RE1 не присъства. Това откритие може да има далечни последици за отглеждането на култури с по-високи нива на незаменими аминокиселини, което е целта на много изследователи в областта на селското стопанство.

Еволюционно наследство на транспортните протеини

RE1 и свързаните с него протеини са еволюционно стари и могат да бъдат намерени във всички растения и фотосинтезиращи водорасли. Това откритие хвърля нова светлина върху еволюцията на транспортните системи за аминокиселини в растенията. Той също така демонстрира прилагането на фундаментални биологични процеси, които са изиграли важна роля в еволюцията на растенията.

Особено важен аспект на това изследване е възможността за напредък в земеделските иновации. Констатациите биха могли да помогнат за отглеждането на култури с по-високи нива на есенциални аминокиселини, което би увеличило хранителната стойност на растенията. Този напредък е особено важен за производството на храни и селското стопанство, тъй като може да помогне в борбата с проблемите на недохранването.

Изследователската работа е част от CEPLAS Cluster of Excellence и включва специални изследователски области SFB1208/2 и 1535/1, финансирани от Германската изследователска фондация. Съавторът д-р Питър К. Лундквист беше удостоен с постдокторска стипендия Александър фон Хумболт за работата си.

За повече информация относно детайлите на проучването и последиците от него за селското стопанство читателите могат да видят публикацията на Природни растения виж. Допълнителни познания за регулирането на процесите на транспортиране на аминокиселини в растенията могат да бъдат намерени и в свързани трудове, които предоставят изчерпателна информация за регулирането на аминокиселините в растенията.

В заключение, новопридобитите знания за механизма на разпределение на аминокиселините в растенията са от фундаментално значение и биха могли да имат широкообхватни приложения в изследванията на растенията и селското стопанство. как CEPLAS доклади, този напредък може да помогне за значително увеличаване на хранителната стойност на културите и по този начин да има положително въздействие върху глобалната ситуация с храните.