1401/3/22 467

نتایج مطالعه اخیر محققان دانشگاه "استنفورد" نشان می‌دهد که ژن‌های جلبک‌ها می‌توانند معمای مربوط به رشد و سلامت گیاهان را حل کنند.

حل معمای رشد و سلامت گیاهان توسط دانشمندان استنفورد


نتایج مطالعه اخیر محققان دانشگاه "استنفورد" نشان می‌دهد که ژن‌های جلبک‌ها می‌توانند معمای مربوط به رشد و سلامت گیاهان را حل کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس تی دی، دانشمندان دانشگاه "استنفورد" در جدیدترین مطالعه خود اسرار رشد و سلامت گیاهان را کشف کردند. این کشف به توسعه محصولات مقاوم به گرما و بهبود تولید زیست سوخت جلبک کمک خواهد کرد.

گیاهان مانند همه موجودات شناخته شده دیگر، از دی.ان.ای برای انتقال صفات استفاده می‌کنند. ژنتیک حیوانات اغلب بر اصل و نسب و اجداد تمرکز دارد، اما این امر می‌تواند در ژنتیک گیاهی چالش برانگیز باشد زیرا گیاهان می‌توانند بر خلاف اکثر حیوانات، خودبارور باشند.

بسیاری از گیاهان دارای توانایی‌های ژنتیکی منحصربه‌فردی هستند که این امر گونه‌زایی را آسان‌تر می‌کند. گونه‌زایی(speciation) فرایندی فرگشتی است که از طریق آن گونه‌های زیست‌شناختی جدید، پدید می‌آیند.

 گیاهان از این نظر خاص هستند که می‌توانند کربوهیدرات‌های پر انرژی را از طریق فرایند فتوسنتز که از طریق استفاده از کلروپلاست انجام می‌شود، سنتز کنند. کلروپلاست‌ها دی.ان.ای مخصوص به خود را دارند که این به آنها اجازه می‌دهد تا به عنوان یک مخزن اضافی برای ژن‌ها و تنوع ژنتیکی عمل کنند و همچنین یک لایه اضافی از پیچیدگی ژنتیکی ایجاد می‌کنند که در حیوانات دیده نمی‌شود. بسیاری از محصولات را می‌توان از نظر ژنتیکی اصلاح کرد تا عملکرد و ارزش غذایی آنها و همچنین مقاومت آنها در برابر آفات، علف کش‌ها یا بیماری‌ها افزایش یابد.

ژن‌ها حاوی تمام دستورالعمل‌هایی هستند که یک موجود زنده برای بقا، رشد و تولید مثل به آن نیاز دارد. اما شناسایی یک ژن و درک عملکرد آن دو چیز بسیار متفاوت هستند. بسیاری از ژن‌ها شامل دستورالعمل‌های غیرقابل توضیحی هستند و عملکرد آنها برای دانشمندان ناشناخته است. تحقیقات اخیر انجام شده توسط دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، دانشگاه پرینستون و دانشگاه استنفورد، عملکرد صدها ژن را در جلبک‌ها نشان داده است که برخی از آنها در دیگر گیاهان نیز یافت می‌شوند. این پیشرفت به تلاش‌ها برای اصلاح ژنتیکی جلبک‌ها برای تولید زیست سوخت و تولید انواع محصولات کشاورزی مقاوم در برابر آب و هوا کمک می‌کند. زیست‌سوخت(Biofuel) به سوخت‌هایی گفته می‌شود که از زیست‌توده به‌ دست می‌آیند. این تعریف، زیست‌سوخت‌های جامد، سوخت‌های مایع و زیست‌گازهای مختلف را در بر می‌گیرد.

"رابرت جینکرسون"(Robert Jinkerson) محقق این مطالعه از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید گفت: ژنتیک گیاهان و جلبک‌ها مورد مطالعه قرار نگرفته است. این ارگانیسم‌ها غذاها، سوخت‌ها، مواد و داروهایی که جامعه مدرن به آنها متکی است را می‌سازند، اما ما درک ضعیفی از نحوه کار آنها داریم که این امر مهندسی و اصلاح آنها را به یک کار دشوار تبدیل می‌کند. یک راه متداول برای یادگیری بیشتر در مورد زیست‌شناسی این است که ژن‌ها را جهش دهید و سپس ببینید که چگونه این موضوع بر ارگانیسم آنها تاثیر می‌گذارد.

محققان آزمایش‌هایی را انجام دادند که میلیون‌ها نقطه داده را با استفاده از جلبک جهش‌یافته و ابزارهای خودکار تولید کردند. محققان با تجزیه و تحلیل این مجموعه داده‌ها توانستند نقش عملکردی صدها ژن با ویژگی ضعیف را کشف کنند و چندین عملکرد جدید ژن‌های شناخته شده قبلی را شناسایی کنند. این ژن‌ها در فتوسنتز، پاسخ آسیب دی.ان.ای، پاسخ استرس گرمایی، پاسخ شیمیایی سمی و پاسخ شکارچی جلبک(predator response) نقش دارند. چندین ژنی که آنها در جلبک‌ها کشف کردند، همتایانی در گیاهان با نقش‌های مشابهی دارند که این امر نشان می‌دهد داده‌های جلبکی می‌تواند به دانشمندان در درک نحوه عملکرد این ژن‌ها در گیاهان نیز کمک کند. محققان پس از آزمایشات بسیار دریافتند که ژنی که به طور گسترده در موجودات چند سلولی یافت می‌شود به ترمیم دی.ان.ای آسیب دیده کمک می‌کند. با این حال، گروه دیگری از ژن‌ها به جلبک‌ها کمک کرد تا دی اکسید کربن که دومین مرحله مهم در فتوسنتز است را پردازش کنند. گروه‌های دیگر روی مژک‌ها که جلبک‌ها برای شنا از آنها استفاده می‌کنند، تاثیر گذاشتند. این کشف می‌تواند به درک بهتر برخی از سرطان‌های ریه و مری انسان که ممکن است تا حدی ناشی از تحرک معیوب مژک‌ها باشد، بیانجامد.
منبع
ایسنا

نظر شما

پرطرفدارترین مطالب امروز

تازه های اگرونیک

دانشگاه تهران در جمع ۳ مرکز دانشگاهی برتر دنیا در تولید علم حوزه کشاورزی محیط‌های کنترل‌شده

تاکنون بیش از ۴۵۰ گلخانه و باغ استان یزد شناسنامه‌دار شده‌اند

پیش‌بینی ۷‌ هزار میلیارد تومان اعتبار برای طرح آبیاری و زهکشی غرب و شمال‌غرب کشور

کسب درآمد با رام کردن تمشک‌های وحشی در گلستان

آموزش، زیربنای استفاده کشاورزان از سیستم‌های آبیاری نوین

برداشت برنج از ۵۵ درصد اراضی شالیکاری گیلان

آموزش و ترویج مهم‌ترین برنامه جهاد کشاورزی

کاهش اثرات تنش آبی در محصولات کشاورزی

خسارت ۲۵ درصدی علف‌های هرز به محصولات کشاورزی

پاییز امسال ۳۸ هزار هکتار از زمین های کشاورزی سیستان و بلوچستان به زیر کشت گندم می‌رود

کشاورزان در ساعات اوج گرما آبیاری نکنند

۴۰۲ هکتار گلرنگ در لرستان کشت شده است

امسال بیش از ۷۰ هزار تن پسته در رفسنجان برداشت می‌شود

دانه‌های روغنی کاملینا از کشاورزان خراسان شمالی خرید تضمینی می‌شود

مازاد تولید شالیکاران گلستانی خریداری می‌شود

تامین آب ۲۲ هزار هکتار زمین کشاورزی از طریق سدهای خراسان شمالی

کشاورزان از آتش زدن بقایای گیاهان خودداری کنند

تعجیل در برداشت برنج ممنوع

آسیای میانه و روسیه خریدار محصولات گلخانه‌ای هرمزگان

بررسی مستندی درباره فروچاله‌ها

تجهیز ۵۷ هزار هکتار از اراضی لرستان به سیستم آبیاری نوین

شناسایی ۴۷٠ گونه گیاهان دارویی در آذربایجان غربی

در پی ساماندهی فارغ‌التحصیلان جویای کارِ کشاورزی هستیم

پیش‎‌بینی برداشت ۵۰ هزار تن هلو از باغات چهارمحال و بختیاری

«کشاورزی حفاظتی » بهترین راه برای صرفه جویی آب و انرژی

اگرونیک در شبکه های اجتماعی