히로시마 대학(University of Hiroshima)의 연구원들은 홍수가 식물의 산소 결핍에 대한 배후의 분자 과정을 밝히는 데 점점 더 가까워지고 있습니다. 이것은 홍수에 더 강한 작물을 만드는 데 도움이 될 것입니다. Phys.org 포털.
세계 은행에 따르면 홍수는 수십억 명의 생명과 재산을 위협하는 세계적인 위험입니다. 더 많은 사람들이 홍수로 인해 기아에 빠질 위험에 처해 있습니다. 물은 농작물을 범람시킬 수 있습니다. 연구원들은 이제 식별에 더 가깝습니다. 분자 과정홍수가 식물의 산소를 어떻게 빼앗는지에 대한 근본적인 이유. 이것은 더 탄력 있는 작물을 만드는 데 도움이 될 것입니다.
과 메타 분석, 일반적으로 다른 연구의 데이터를 재분석하는 것을 포함하는 히로시마 대학의 통합 생명 과학 대학원 팀은 몇 가지 공통점을 발견했습니다. 유전자 벼(Oryza sativa) 및 Arabidopsis(Arabidopsis thaliana)의 관련 메커니즘. 과학자들은 연구 결과를 저널에 발표했습니다. 생활.
연구 공동 저자인 Keita Tamura는 과포화로 인한 산소 부족을 언급하면서 "저산소증은 종종 홍수로 인해 발생하는 식물에 대한 비생물적 스트레스입니다."라고 말했습니다. “과거에 많은 연구가 이루어졌지만 우리는 그것이 숨겨져 있다고 생각했습니다. 생물학적 메커니즘 공개적으로 사용 가능한 데이터의 메타 분석을 사용하여 여러 연구를 분석하여 발견할 수 있습니다."
두 종의 유전학이 이전에 광범위하게 연구되었기 때문에 팀은 쌀과 물냉이에 초점을 맞췄습니다. Tamura에 따르면 쌀은 또한 세계에서 가장 중요한 작물 중 하나로 간주되며 식품 국제 농업 연구 자문 그룹(Advisory Group for International Agricultural Research)에 따르면 XNUMX억 명이 넘는 사람들에게 식물이 저산소증, 중요합니다.
연구자들은 이용 가능한 데이터 세트에서 정상 및 산소 결핍 조건 모두에서 Arabidopsis에 대한 29쌍의 RNA 시퀀싱 데이터와 쌀에 대한 26쌍을 식별했습니다. Hidemasa Bono 교수에 따르면, RNA 시퀀싱은 주어진 지점에서 대상의 유전적 청사진을 해독하는 것을 포함합니다.
“RNA 시퀀싱 데이터를 분석함으로써 우리는 두 종에서 40개와 19개의 상향 조절된 유전자와 하향 조절된 유전자를 식별했습니다.”라고 Bono가 말했습니다. "그 중 일부 WRKY 전사 인자와 저산소증에 대한 반응에 대한 역할이 아직 알려지지 않은 신나메이트-4-하이드록실라아제는 일반적으로 애기장대와 벼 모두에서 상향 조절되었습니다."
Bono에 따르면, 이러한 일반적인 상향 조절은 이러한 분자 메커니즘이 산소가 부족할 때 더욱 활성화된다는 것을 의미하며, 이는 식물이 어떻게 반응하는지에 대한 특정 기계적 책임을 나타냅니다.
Bono와 Tamura는 그들의 결과를 인간 세포와 조직 샘플의 저산소증에 대한 유사한 메타 분석과 비교했습니다. 그들은 일반적으로 활성화되는 두 가지 유전자를 발견했습니다. 쌀 그리고 Arabidopsis는 인간 대응물에서 억제되었습니다.
"우리의 메타 분석은 식물과 동물의 저산소증에 대한 다른 분자 메커니즘을 제안합니다"라고 Bono가 말했습니다. “이 연구에서 확인된 후보 유전자는 저산소증에 대한 식물 반응의 새로운 분자 메커니즘을 밝혀줄 것으로 기대됩니다. 궁극적으로 우리는 게놈 편집 기술로 후보 유전자 중 하나를 조작하여 홍수에 강한 식물을 만들 계획입니다.”