|
 Đang trực tuyến :
25 |
|
 Số lượt truy cập :
33266361 |
|
|
|
|
|
Cách thức chống chịu điều kiện nhiệt độ cao: Cơ chế ghi nhớ cho phép thực vật thích nghi với căng thẳng nhiệt
Thứ hai, 14-06-2021 | 08:47:27
|
|
Loại bỏ H3K27me3 để đáp ứng với nhiệt.
Các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Nara phát hiện ra rằng thực vật thích nghi với căng thẳng nhiệt thông qua cơ chế ghi nhớ ngoại di truyền, nơi protein JUMONJI kiểm soát các gen sốc nhiệt nhỏ.
Theo như thành ngữ xưa "Nếu bạn không thể chịu được nóng, hãy rời khỏi nhà bếp". Nhưng đối với các sinh vật không thể di chuyển đươc khi gặp điều kiện nóng thì chúng phát triển một cách khác: Các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản đã phát hiện ra rằng thực vật có khả năng chịu nhiệt để thích nghi tốt hơn với căng thẳng nhiệt trong tương lai, nhờ một cơ chế ‘ghi nhớ' đặc biệt để đối phó căng thẳng nhiệt.
Trong một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nature Communications, các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Nara đã tiết lộ rằng một họ protein kiểm soát các gen sốc nhiệt nhỏ cho phép thực vật 'nhớ' cách đối phó với căng thẳng nhiệt.
Biến đổi khí hậu, đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu, là mối đe dọa ngày càng tăng đối với nông nghiệp toàn thế giới. Bởi vì thực vật không thể di chuyển để tránh các điều kiện bất lợi, chẳng hạn như nhiệt độ cao có khả năng gây chết, chúng cần phải có khả năng đối phó với các yếu tố như căng thẳng nhiệt một cách hiệu quả để tồn tại. Do đó, cải thiện khả năng chịu nhiệt của cây trồng là một mục tiêu quan trọng trong nông nghiệp.
"Căng thẳng nhiệt thường lặp đi lặp lại và thay đổi", tác giả chính của nghiên cứu Nobutoshi Yamaguchi cho biết. "Một khi thực vật đã trải qua căng thẳng nhiệt nhẹ, chúng trở nên chống chịu tốt hơn và có thể thích nghi với căng thẳng nhiệt hơn nữa. Điều này được gọi là 'bộ nhớ' căng thẳng nhiệt và sự ghi nhớ này có liên quan đến các sửa đổi ngoại di truyền. Sửa đổi ngoại di truyền là những thay đổi có thể kế thừa trong cách biểu hiện gen nhưng không liên quan đến những thay đổi trong trình tự DNA cơ bản.
Toshiro Ito giải thích: "Chúng tôi muốn khám phá cách thực vật giữ lại ký ức về những thay đổi môi trường. Chúng tôi đã kiểm tra vai trò của protein JUMONJI (JMJ) bằng cách quan sát sự đáp ứng với nhiệt độ nóng định kỳ trong vòng vài ngày".
Protein JUMONJI là histone demethylase. Demethylase là các enzyme loại bỏ các nhóm methyl khỏi các phân tử như protein, đặc biệt là histones với chức năng hỗ trợ cho cấu trúc của nhiễm sắc thể. Nhóm nghiên cứu tiết lộ rằng thực vật có thể duy trì bộ nhớ nhiệt vì sự giảm nhóm H3K27me3 (histone H3 lysine 27 trimethylation) trên các gen sốc nhiệt nhỏ.
"Chúng tôi phát hiện ra rằng những protein này là cần thiết để thích nghi với căng thẳng nhiệt ở Arabidopsis thaliana. Những kết quả này, cùng với các nghiên cứu trong tương lai, sẽ làm rõ hơn nữa các cơ chế của bộ nhớ và sự thích nghi của thực vật", Yamaguchi nói.
Nghiên cứu này sẽ liên quan đến nghiên cứu di truyền trong một số lĩnh vực, bao gồm sinh học, hóa sinh, sinh thái học và khoa học môi trường và nông nghiệp và được áp dụng cho nghiên cứu động vật cũng như thực vật. Hiểu cơ chế ghi nhớ ngoại di truyền trong nghiên cứu này sẽ giúp cây trồng thích nghi với những điều kiện nhiệt bất lợi để duy trì nguồn cung cấp thực phẩm trong điều kiện tự nhiên.
Bùi Anh Xuân theo Viện Khoa học và Công nghệ Nara. |
Trở lại
In
Số lần xem: 796
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(103).png "Cách thức chống chịu điều kiện nhiệt độ cao: Cơ chế ghi nhớ cho phép thực vật thích nghi với căng thẳng nhiệt")
