Os investigadores da Universidade de Hiroshima están cada vez máis preto de descubrir os procesos moleculares detrás de como as inundacións privan as plantas de osíxeno. Isto axudará a crear cultivos máis tolerantes ás inundacións. Portal Phys.org.
Segundo o Banco Mundial, as inundacións son un risco global que ameaza a vida e a propiedade de miles de millóns de persoas. Aínda máis persoas corren o risco de morrer de fame como consecuencia das inundacións: a auga pode inundar os cultivos. Os investigadores agora están máis preto de identificar procesos molecularessubxacente como as inundacións privan as plantas de osíxeno. Isto axudará a crear cultivos máis resistentes.
Con metaanálise, que implica volver analizar datos doutros estudos en xeral, un equipo da Escola de Posgrao de Ciencias Integradas da Vida da Universidade de Hiroshima atopou varios xenes e mecanismos relacionados no arroz (Oryza sativa) e Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Os científicos publicaron os resultados da súa investigación na revista Vida.
"A hipoxia é un estrés abiótico para as plantas, moitas veces causado por inundacións", dixo o coautor do estudo Keita Tamura, en referencia á falta de osíxeno causada pola sobresaturación. "Aínda que se fixo moita investigación no pasado, pensamos que estaba oculto mecanismos biolóxicos pode descubrirse analizando varios estudos mediante metaanálise de datos dispoñibles publicamente.
O equipo centrouse no arroz e os berros, xa que a xenética de ambas as especies xa fora estudada con anterioridade. Segundo Tamura, o arroz tamén é considerado un dos cultivos máis importantes do mundo, sendo o principal produto alimentario para máis de catro mil millóns de persoas, segundo o Grupo Asesor para a Investigación Agrícola Internacional, entendendo así como evitar que unha planta reaccione a hipoxia, é fundamental.
Os investigadores identificaron 29 pares de datos de secuenciación de ARN para Arabidopsis e 26 pares de arroz en condicións normais e de deficiencia de osíxeno a partir dos conxuntos de datos dispoñibles. Segundo o profesor Hidemasa Bono, a secuenciación de ARN implica descifrar o modelo xenético dun suxeito nun punto determinado, o que significa que os datos poden usarse para estudar que xenes provocaron que cambios.
"Ao analizar os datos de secuenciación de ARN, identificamos 40 e 19 xenes regulados ao alza e á baixa en ambas as especies", dixo Bono. "Entre eles, algúns factores de transcrición WRKY e a cinamato-4-hidroxilasa, cuxo papel na resposta á hipoxia segue sendo descoñecido, foron xeralmente regulados tanto en Arabidopsis como no arroz".
Segundo Bono, esta regulación xeral ao alza fai que estes mecanismos moleculares sexan máis activos cando hai falta de osíxeno, o que indica a súa responsabilidade mecanicista específica sobre como responden as plantas.
Bono e Tamura compararon os seus resultados cunha metaanálise similar de hipoxia en células humanas e mostras de tecidos. Descubriron que dous dos xenes comunmente activados en arroz e Arabidopsis foron suprimidos nos seus homólogos humanos.
"A nosa metaanálise suxire diferentes mecanismos moleculares para a hipoxia en plantas e animais", dixo Bono. "Espérase que os xenes candidatos identificados neste estudo arroxen luz sobre novos mecanismos moleculares de resposta das plantas á hipoxia. En definitiva, pensamos manipular un dos xenes candidatos con tecnoloxía de edición do xenoma para crear plantas tolerantes ás inundacións.