Xi pjanti jistgħu jgħixu xhur mingħajr ilma, biss biex jerġgħu jsiru ħodor wara xita qasira. Studju reċenti mill-Universitajiet ta’ Bonn u Michigan juri li dan mhux dovut għal “ġene miraklu.” Pjuttost, din il-ħila hija konsegwenza ta 'netwerk sħiħ ta' ġeni, li kważi kollha huma wkoll preżenti f'varjetajiet aktar vulnerabbli. Ir-riżultati diġà dehru online fi Il-Ġurnal tal-Pjanti.
Fl-istudju tagħhom, ir-riċerkaturi taw ħarsa mill-qrib lejn speċi li ilha studjata fl-Università ta’ Bonn—il-pjanta tal-qawmien Craterostigma plantagineum. Isimha bir-raġun: Fi żminijiet ta’ nixfa, wieħed jista’ jaħseb li hi mejta. Iżda anke wara xhur ta 'nixfa, ftit ilma huwa biżżejjed biex terġa' titqajjem. "Fl-istitut tagħna, ilna nistudjaw kif l-impjant jagħmel dan għal ħafna snin," jispjega l-Prof. Dr Dorothea Bartels mill-Istitut tal-Fiżjoloġija Molekulari u l-Bijoteknoloġija tal-Pjanti (IMBIO) fl-Università ta 'Bonn.
L-interessi tagħha jinkludu l- ġeni li huma responsabbli għat-tolleranza għan-nixfa. Deher dejjem aktar ċar li din il-ħila mhix ir-riżultat ta’ “ġene miraklu” wieħed. Minflok, huma involuti ħafna ġeni, li ħafna minnhom jinstabu wkoll fi speċi li ma jlaħħqux daqshekk tajjeb man-nixfa.
L-impjant għandu tmien kopji ta 'kull kromożoma
Fl-istudju attwali, it-tim ta 'Bartel, flimkien ma' riċerkaturi mill-Università ta 'Michigan (US), analizza l-ġenoma sħiħ ta' Craterostigma plantagineum. U dan huwa mibni pjuttost kumpless: Filwaqt li ħafna mill-annimali għandhom żewġ kopji ta 'kull kromożoma—waħda mill-omm, waħda mill-missier—Craterostigma għandha tmienja. Tali ġenoma "tmien darbiet" jissejjaħ ukoll octoploid. Aħna l-bnedmin, b’kuntrast, aħna diploid.
"Tali multiplikazzjoni ta 'informazzjoni ġenetika tista' tiġi osservata f'ħafna pjanti li evolvew taħt kundizzjonijiet estremi,” jgħid Bartels. Imma għaliex hu hekk? Raġuni probabbli: Jekk ġene jkun preżenti fi tmien kopji minflok tnejn, fil-prinċipju jista 'jinqara erba' darbiet aktar malajr. Ġenoma octoploid għalhekk jista' jippermetti li kwantitajiet kbar ta' proteina meħtieġa jiġu prodotti malajr ħafna. Din il-ħila tidher ukoll importanti għall-iżvilupp ta tolleranza għan-nixfa.
Fi Craterostigma, xi ġeni assoċjati ma 'tolleranza akbar għan-nixfa huma saħansitra replikati aktar. Dawn jinkludu l-hekk imsejħa ELIPs—l-akronimu jirrappreżenta "proteini li jinduċu mid-dawl kmieni", peress li jinxtegħlu malajr bid-dawl u jipproteġu kontra l-istress ossidattiv. Huma jseħħu f'numru għoli ta' kopji fl-ispeċi kollha li jifilħu n-nixfa.
"Craterostigma għandha qrib il-ġeni 200-ELIP li huma kważi identiċi u jinsabu fi gruppi kbar ta 'għaxar jew għoxrin kopja fuq kromożomi differenti," jispjega Bartels. Pjanti li jittolleraw in-nixfa jistgħu għalhekk preżumibbilment jiġbdu fuq netwerk estensiv ta 'ġeni li jistgħu jirregolaw malajr fil-każ ta' nixfa.
Speċijiet sensittivi għan-nixfa ġeneralment ikollhom l-istess ġeni—għalkemm f’numri taʼ kopji aktar baxxi. Dan mhux sorprendenti wkoll: Iż-żrieragħ u l-polline tal-biċċa l-kbira tal-pjanti spiss ikunu għadhom kapaċi jiġġerminaw wara perjodi twal mingħajr ilma. Għalhekk għandhom ukoll programm ġenetiku biex jipproteġu kontra n-nixfa. "Madankollu, dan il-programm huwa normalment mitfi fil-ġerminazzjoni u ma jistax jiġi attivat mill-ġdid wara," jispjega l-botaniku. “Fil-pjanti tal-qawmien, b’kuntrast, jibqa’ attiv.”
Ħafna mill-ispeċi "jistgħu jagħmlu" tolleranza għan-nixfa
It-tolleranza għan-nixfa, allura, hija xi ħaġa li l-maġġoranza l-kbira tal-pjanti "jistgħu jagħmlu." Il-ġeni li jagħtu din il-ħila probabbilment ħarġu kmieni ħafna fil-kors tal-evoluzzjoni. Madankollu, dawn in-netwerks huma aktar effiċjenti fi speċi li jittolleraw in-nixfa u, barra minn hekk, mhumiex attivi biss f'ċerti stadji taċ-ċiklu tal-ħajja.
Cela dit, lanqas kull ċellula f'Craterostigma plantagineum għandha l-istess "programm ta 'nixfa". Dan intwera minn riċerkaturi mill-Università ta’ Düsseldorf, li kienu wkoll involuti fl-istudju. Pereżempju, ġeni differenti tan-netwerk tan-nixfa huma attivi fl-għeruq waqt it-tnixxif milli fil-weraq. Din is-sejba mhix mistennija: Il-weraq, pereżempju, jeħtieġ li jipproteġu lilhom infushom kontra l-effetti ta 'ħsara tax-xemx. Huma megħjuna f'dan mill-ELIPs, pereżempju. B'umdità suffiċjenti, l-impjant jifforma pigmenti fotosintetiċi li mill-inqas jassorbu parzjalment ir-radjazzjoni. Din il-protezzjoni naturali tonqos fil-biċċa l-kbira waqt in-nixfa. L-għeruq, b'kuntrast, m'għandhomx għalfejn joqogħdu jinkwetaw dwar il-ħruq mix-xemx.
L-istudju jtejjeb il-fehim ta 'għaliex xi wħud speċi ibatu ftit min-nixfa. Fuq medda twila ta’ żmien, għalhekk tista’ tikkontribwixxi għat-tnissil ta’ uċuħ tar-raba’ bħall-qamħ jew il-qamħirrum li jlaħħqu aħjar ma’ nixfa. Fi żminijiet ta’ tibdil fil-klima, dawn x’aktarx ikunu f’domanda akbar minn qatt qabel fil-futur.