Các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm hệ thống nông nghiệp bền vững, Cục nghiên cứu nông nghiệp - Bộ Nông nghiệp Mỹ và Hội đồng Nghiên cứu Canada đang phân tích cơ chế tế bào kiểm soát tốc độ tăng trưởng, tuổi thọ, sự hấp thu dinh dưỡng và trao đổi chất của các cây trồng thí nghiệm thông qua con đường truyền tín hiệu TOR. Con đường TOR (target of rapamycin) là một cảm biến dinh dưỡng và năng lượng đóng một vai trò quan trọng trong điều tiết các tín hiệu kiểm soát sự phát triển và tuổi thọ ở nấm men, động vật và con người.

Nghiên cứu trước đây cho thấy trong nấm men, chuột và người, rapamycin hoạt động bằng cách gắn vào một loại protein được gọi là "FKBP12" (FK506 binding protein12), nhưng không liên kết một cách hiệu quả với các các protein có liên quan đến FKBP12 trong cây mô hình Arabidopsis hoặc trong các loại cây khác, có thể là do sự khác biệt trong cấu trúc protein.

Nhóm nghiên cứu sau đó phát triển cây Arabidopsis biến đổi gen sản xuất các phiên bản protein FKBP12 của nấm men và các dòng được lựa chọn để xử lý bằng rapamycin nhằm theo dõi phản ứng của cây về mức độ tăng trưởng, phát triển, trao đổi chất và biểu hiện gen.

Các cây có gen FKBP12 nấm men phản ứng với rapamycin bằng cách phát triển chậm hơn, sinh ra rễ và chồi ngắn hơn và sống lâu hơn cây đối chứng bình thường. Họ cũng quan sát thấy rằng phương pháp xử lý rapamycin cũng ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen, các gen tắt hoặc "điểu chỉnh giảm“ liên quan đến quang hợp và sự tăng trưởng tế bào. Vì vậy, cây chuyển gen có xử lý rapamycin không phản ứng với cường độ ánh sáng tăng lên và có tỷ tăng trưởng chậm 10 lần so với cây chyển gen khi cường có cường độ ánh sáng được tăng cường.

Xem thêm tại http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/oct13/plants1013.htm

Theo ISAAA.