Biljke kao proizvođači aminokiselina: Nova otkrića iz Düsseldorfa!

Biljke kao proizvođači aminokiselina: Nova otkrića iz Düsseldorfa!

Sposobnost biljaka da proizvode i transportiraju esencijalne aminokiseline ključni je čimbenik u njihovom razvoju i preživljavanju. Važan istraživački tim iz Sveučilište Heinrich Heine u Düsseldorfu je sada dekodirao mehanizam kojim biljke distribuiraju te vitalne aminokiseline. Rezultati ove inovativne studije objavljeni su u renomiranom stručnom časopisuPriroda Biljkeobjavljeno.

Biljke su izvanredni organizmi jer mogu sintetizirati svih 20 proteinogenih aminokiselina bitnih za ljude. Proizvodnja ovih aminokiselina odvija se primarno u plastidima, specijaliziranim staničnim organelama koje su odgovorne za različite biokemijske procese unutar biljnih stanica. Transportni proteini, posebno RETICULATA1 (RE1), imaju središnju ulogu u transportu aminokiselina kroz ovojnu membranu kloroplasta.

Funkcija i značenje RE1

Protein RE1 specijaliziran je za učinkovit prijenos osnovnih aminokiselina kao što su arginin, citrulin, ornitin i lizin. Zanimljivo, biljke kojima nedostaje RE1 pokazuju smanjene razine ovih aminokiselina, kao i karakterističan "mrežasti" oblik lista. Ovo opažanje naglašava ključnu ulogu RE1; nedostatak ovog transportnog proteina može biti čak i koban za biljku.

Proširujući znanje o transportu aminokiselina unutar biljaka, istraživački tim naglašava da su biosinteza bazičnih aminokiselina i ravnoteža skupova aminokiselina između plastida i citosola značajno pogođeni kada RE1 nije prisutan. Ovo otkriće moglo bi imati dalekosežne implikacije za uzgoj usjeva s višim razinama esencijalnih aminokiselina, što je cilj mnogih poljoprivrednih istraživača.

Evolucijsko nasljeđe transportnih proteina

RE1 i srodni proteini evolucijski su stari i mogu se pronaći u svim biljkama i algama koje fotosintetiziraju. Ovo otkriće baca novo svjetlo na evoluciju transportnih sustava aminokiselina u biljkama. Također pokazuje provedbu temeljnih bioloških procesa koji su odigrali važnu ulogu u evoluciji biljaka.

Osobito važan aspekt ovog istraživanja je prilika za unapređenje poljoprivrednih inovacija. Nalazi bi mogli pomoći u uzgoju usjeva s višim razinama esencijalnih aminokiselina, što bi povećalo hranjivu vrijednost biljaka. Ovaj je napredak osobito važan za proizvodnju hrane i poljoprivredu jer bi mogao pomoći u borbi protiv problema pothranjenosti.

Istraživački rad dio je CEPLAS klastera izvrsnosti i uključuje posebna istraživačka područja SFB1208/2 i 1535/1, financirana od strane Njemačke istraživačke zaklade. Koautor dr. Peter K. Lundquist dobio je postdoktorsku stipendiju Alexander von Humboldt za svoj rad.

Za više informacija o pojedinostima studije i njezinim implikacijama za poljoprivredu, čitatelji mogu pogledati publikaciju na Priroda Biljke vidjeti. Dodatne spoznaje o regulaciji transportnih procesa aminokiselina u biljkama mogu se pronaći iu srodnim radovima, koji daju iscrpne informacije o regulaciji aminokiselina u biljkama.

Zaključno, novostečena saznanja o mehanizmu raspodjele aminokiselina u biljkama od temeljne su važnosti i mogu imati široku primjenu u istraživanju biljaka i poljoprivredi. Kako CEPLAS izvješća, ovi bi pomaci mogli pomoći u značajnom povećanju nutritivne vrijednosti usjeva i tako imati pozitivan utjecaj na globalnu situaciju s hranom.