Kembric Universitetinin Sainsbury Laboratoriyasının yeni tədqiqatı bitkilərin böyümə və inkişafını dəqiq şəkildə necə idarə etdiyinə aydınlıq gətirdi və zahirən oxşar görünən molekulyar komponentlərin təəccüblü dərəcədə fərqli vəzifələri yerinə yetirdiyini ortaya qoydu.

“Science Advances” jurnalında dərc olunan tədqiqat aktin sitoskeleton kimi tanınan daxili hüceyrə quruluşunun formalaşmasına rəhbərlik edərək bitki hüceyrələrini formalaşdırmağa kömək edən mühüm molekulyar maşın olan SCAR/WAVE protein kompleksinə yönəlib. Bu qida qəbulu üçün vacib olan kök tüklərinin böyüməsi və trixomalar adlanan yarpaq tüklərinin forması kimi proseslər üçün çox vacibdir.

Bitkilər, digər mürəkkəb orqanizmlər kimi, böyümək və ətraf mühitə cavab vermək üçün sitoskeletlərinin dinamik yenidən qurulmasına güvənirlər. SCAR/WAVE kompleksi aktin filamentlərinin budaqlanmasını başlatan ARP2/3 kompleksi adlanan başqa bir zülal qrupunu aktivləşdirməklə bu prosesdə əsas rol oynayır. SCAR/WAVE genləri bir çox bitki növlərində tapılsa da, onlar tez-tez əlaqəli genlərin kiçik ailələri şəklində mövcuddurlar və elm adamları bu fərqli versiyaların unikal rol oynayıb-oynamadığı ilə maraqlanırdılar.

Doktor Sebastian Şornakın başçılıq etdiyi Kembric komandası Medicago truncatula model paxlalı bitki bitkisində yaxından əlaqəli iki SCAR zülalını, MtAPI və MtHAPI1-i araşdırdı. Onlar kəşf etdilər ki, bu zülallar oxşarlıqlarına baxmayaraq, bir-birini əvəz edə bilməzlər. MtAPI normal kök saç inkişafı üçün çox vacibdir, lakin MtHAPI1 bu rolu yerinə yetirə bilməz. Əksinə, Arabidopsis thaliana model bitkisində sınaqdan keçirildikdə, MtHAPI1 deyil, MtAPI deyil, səhv Arabidopsis SCAR zülalının səbəb olduğu trixomun inkişafındakı qüsurları xilas edə bilər. Bu, bu iki əlaqəli SCAR zülalının bitki daxilində fərqli funksiyalara malik olduğunu açıq şəkildə nümayiş etdirdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747929693&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-proteins-cell-growth-distinct-ways.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747929693402&bpp=2&bdt=113&idt=93&shv=r20250521&mjsv=m202505190101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747929508%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747929508%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747929508%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3153530853334&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2052&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31084127%2C95353386%2C95361621%2C95360953&oid=2&pvsid=7376043405166344&tmod=140502480&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=295

Daha dərindən qazaraq, tədqiqat zülal sabitliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edən MtAPI-nin daxili nizamsız bölgəsində xüsusi 42 amin turşusu ardıcıllığını müəyyən etdi. Bu qısa seqmentin olması bitki hüceyrələrində MtAPI zülalının səviyyəsinin aşağı düşməsinə gətirib çıxarır ki, bu da zülalın bolluğunu dəqiq tənzimləmək üçün bir mexanizm təklif edir. Maraqlıdır ki, bu seqment, hətta müxtəlif bitki növlərində belə, bağlı olduğu digər zülallara təsir edərək ümumi sabitliyi pozan element kimi fəaliyyət göstərir.

Tədqiqatın aparıcı müəllifi Dr. Sabine Brumm, “Bizim tapıntılarımız bitkilərin yaxından əlaqəli zülallardan istifadə edərək funksional müxtəlifliyə necə nail ola biləcəyinə dair heyrətamiz molekulyar əsası ortaya qoyur ” dedi. “Ən az başa düşülən daxili nizamsız bölgələr, bu SCAR zülallarının hüceyrədə nə etdiyini müəyyən etmək üçün həqiqətən vacibdir.”

Bu tədqiqat SCAR/WAVE kompleksinin necə tənzimləndiyi və onun bitki inkişafına necə töhfə verdiyi haqqında anlayışımızı əhəmiyyətli dərəcədə inkişaf etdirir.

“Bu SCAR zülallarının necə fərqləndiyini aşkar etməklə, biz bitkilərdə hüceyrə formasını və böyüməsini idarə edən mürəkkəb mexanizmlər haqqında daha dərin fikirlər əldə edirik” deyə Dr. Schornack izah etdi. “Bu bilik bitki-mikrob qarşılıqlı əlaqəsini anlamaq və potensial olaraq bitki böyüməsini və dayanıqlığını yaxşılaşdırmaq üçün strategiyalar hazırlamaq üçün təsir göstərə bilər.”

Tədqiqat bitkilərdə molekulyar tənzimləmənin mürəkkəbliyini və zərifliyini vurğulayır və zülal sabitliyinin və funksiyasının necə idarə olunduğunu araşdırmaq üçün yeni imkanlar açır.

Daha çox məlumat: Sabine Brumm və digərləri, Bitki SCAR/WAVE zülallarının funksional fərqliliyi daxili nizamsız bölgələrlə müəyyən edilir, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt6107

Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı 

Kembric Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir