Els investigadors de la Universitat d'Hiroshima s'estan apropant a descobrir els processos moleculars darrere de com les inundacions priven les plantes d'oxigen. Això ajudarà a crear cultius més tolerants a les inundacions. Portal Phys.org.
Segons el Banc Mundial, les inundacions són un risc global que amenaça la vida i la propietat de milers de milions de persones. Encara més persones corren el risc de morir de fam com a conseqüència de les inundacions: l'aigua pot inundar els cultius. Els investigadors estan més a prop d'identificar-lo processos molecularssubjacent a com les inundacions priven les plantes d'oxigen. Això ajudarà a crear cultius més resistents.
Amb metaanàlisi, que implica tornar a analitzar dades d'altres estudis en general, un equip de la Graduate School of Integrated Life Sciences de la Universitat d'Hiroshima va trobar diversos gens i mecanismes relacionats en l'arròs (Oryza sativa) i Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Els científics van publicar els resultats de la seva investigació a la revista Vida.
"La hipòxia és un estrès abiòtic per a les plantes, sovint causat per inundacions", va dir el coautor de l'estudi Keita Tamura, referint-se a la manca d'oxigen causada per la sobresaturació. "Tot i que s'han fet moltes investigacions en el passat, ho vam pensar amagat mecanismes biològics es pot descobrir analitzant diversos estudis mitjançant metaanàlisi de dades disponibles públicament".
L'equip es va centrar en l'arròs i els créixens, ja que prèviament s'havia estudiat àmpliament la genètica d'ambdues espècies. Segons Tamura, l'arròs també es considera un dels conreus més importants del món, sent el principal producte alimentari per a més de quatre mil milions de persones, segons el Grup Assessor per a la Investigació Agrícola Internacional, per entendre com evitar que una planta reaccioni hipòxia, és crucial.
Els investigadors van identificar 29 parells de dades de seqüenciació d'ARN per a Arabidopsis i 26 parells d'arròs en condicions normals i amb deficiència d'oxigen a partir dels conjunts de dades disponibles. Segons el professor Hidemasa Bono, la seqüenciació de l'ARN implica desxifrar el model genètic d'un subjecte en un punt determinat, la qual cosa significa que les dades es poden utilitzar per estudiar quins gens han causat quins canvis.
"Mitjançant l'anàlisi de les dades de seqüenciació de l'ARN, vam identificar 40 i 19 gens regulats a l'alça i a la baixa en ambdues espècies", va dir Bono. "Entre ells, alguns factors de transcripció WRKY i la cinamat-4-hidroxilasa, el paper dels quals en la resposta a la hipòxia segueix sent desconegut, generalment estaven regulats tant en Arabidopsis com en l'arròs".
Segons Bono, aquesta regulació generalitzada fa que aquests mecanismes moleculars es tornin més actius quan hi ha una manca d'oxigen, cosa que indica la seva responsabilitat mecanicista específica sobre com responen les plantes.
Bono i Tamura van comparar els seus resultats amb una metaanàlisi similar d'hipòxia en cèl·lules humanes i mostres de teixit. Van trobar que dos dels gens comunament activats arròs i Arabidopsis van ser suprimits en els seus homòlegs humans.
"La nostra metaanàlisi suggereix diferents mecanismes moleculars per a la hipòxia en plantes i animals", va dir Bono. "S'espera que els gens candidats identificats en aquest estudi aportin llum sobre nous mecanismes moleculars de resposta de les plantes a la hipòxia. En última instància, tenim previst manipular un dels gens candidats amb tecnologia d'edició del genoma per crear plantes tolerants a les inundacions".