Kasvit aminohappojen tuottajina: Uusia löytöjä Düsseldorfista!

Kasvit aminohappojen tuottajina: Uusia löytöjä Düsseldorfista!

Kasvien kyky tuottaa ja kuljettaa välttämättömiä aminohappoja on ratkaiseva tekijä niiden kehityksessä ja selviytymisessä. Tärkeä tutkimusryhmä Heinrich Heinen yliopisto Düsseldorf on nyt dekoodannut mekanismin, jolla kasvit jakavat näitä tärkeitä aminohappoja. Tämän innovatiivisen tutkimuksen tulokset julkaistiin tunnetussa erikoislehdessäLuonto Kasvitjulkaistu.

Kasvit ovat merkittäviä organismeja, koska ne voivat syntetisoida kaikki 20 ihmiselle välttämätöntä proteiinia aiheuttavaa aminohappoa. Näiden aminohappojen tuotanto tapahtuu pääasiassa plastideissa, erikoistuneissa soluorganelleissa, jotka vastaavat erilaisista biokemiallisista prosesseista kasvisoluissa. Kuljetusproteiineilla, erityisesti RETICULATA1:llä (RE1), on keskeinen rooli aminohappojen kuljettamisessa kloroplastivaippakalvon läpi.

RE1:n tehtävä ja merkitys

RE1-proteiini on erikoistunut kuljettamaan tehokkaasti emäksisiä aminohappoja, kuten arginiinia, sitrulliinia, ornitiinia ja lysiiniä. Mielenkiintoista on, että kasveilla, joista puuttuu RE1, on näiden aminohappojen alentunut taso sekä tyypillinen "verkkomainen" lehtimuoto. Tämä havainto korostaa RE1:n olennaista roolia; tämän kuljetusproteiinin puute voi olla jopa kohtalokasta kasville.

Laajentamalla tietoa aminohappojen kuljetuksista kasveissa tutkimusryhmä korostaa, että emäksisten aminohappojen biosynteesiin sekä plastidien ja sytosolin välisten aminohappopoolien tasapainoon vaikuttaa merkittävästi, kun RE1:tä ei ole läsnä. Tällä löydöllä voi olla kauaskantoisia vaikutuksia sellaisten kasvien jalostukseen, joissa on korkeampia välttämättömiä aminohappoja, mikä on monien maataloustutkijoiden tavoite.

Kuljetusproteiinien evoluution perintö

RE1 ja siihen liittyvät proteiinit ovat evoluutionaalisesti vanhoja ja niitä löytyy kaikista kasveista ja fotosyntetisoivista levistä. Tämä löytö antaa uutta valoa aminohappojen kuljetusjärjestelmien kehitykselle kasveissa. Se osoittaa myös sellaisten perustavanlaatuisten biologisten prosessien toteuttamisen, joilla on ollut tärkeä rooli kasvien evoluutiossa.

Erityisen tärkeä näkökohta tässä tutkimuksessa on mahdollisuus edistää maatalousinnovaatioita. Löydökset voivat auttaa jalostamaan kasveja, joissa on enemmän välttämättömiä aminohappoja, mikä lisäisi kasvien ravintoarvoa. Tämä edistys on erityisen tärkeä elintarviketuotannon ja maatalouden kannalta, koska se voi auttaa torjumaan aliravitsemusongelmia.

Tutkimustyö on osa CEPLAS Cluster of Excellence -ryhmää ja sisältää Saksan tutkimussäätiön rahoittamat erityiset tutkimusalueet SFB1208/2 ja 1535/1. Yhteiskirjoittaja tohtori Peter K. Lundquist sai työstään Alexander von Humboldt -tutkinnon stipendin.

Lisätietoja tutkimuksen yksityiskohdista ja sen vaikutuksista maatalouteen saa julkaisusta osoitteessa Luonto Kasvit katso. Lisätietoa aminohappojen kuljetusprosessien säätelystä kasveissa löytyy myös aiheeseen liittyvistä töistä, jotka tarjoavat kattavaa tietoa kasvien aminohappojen säätelystä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että äskettäin saatu tieto aminohappojen jakautumismekanismista kasveissa on perustavanlaatuinen ja sillä voi olla laaja-alaisia ​​sovelluksia kasvitutkimuksessa ja maataloudessa. Miten CEPLAS Raporttien mukaan nämä edistysaskeleet voivat auttaa lisäämään merkittävästi satojen ravintoarvoa ja siten vaikuttaa myönteisesti maailmanlaajuiseen elintarviketilanteeseen.