Οι ερευνητές τροποποιούν τη ζύμη για να δείξουν πώς τα φυτά ανταποκρίνονται μια βασική ορμόνη
Η Auxin διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση των διαφόρων πτυχών της ανάπτυξης των φυτών, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης των ριζών και των βλαστών, της κυτταρικής διαίρεσης και της ωρίμανσης των φρούτων. Τα φυτά έχουν εξελίξει περίπλοκους μηχανισμούς για να αισθανθούν και να ανταποκριθούν στην αυξίνη, αλλά η απομάκρυνση αυτών των μηχανισμών ήταν προκλητική λόγω της πολυπλοκότητας των φυτικών κυττάρων.
Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή José Alonso χρησιμοποίησε τεχνικές συνθετικής βιολογίας για να επανεξετάσει τις οδούς σηματοδότησης ζυμομυκήτων, επιτρέποντας στα κύτταρα ζυμομυκήτων να ανταποκριθούν στην αυξίνη. Έγραψαν κύτταρα ζύμης για να εκφράσουν μια πρωτεΐνη υποδοχέα αυξίνης από το φυτό Arabidopsis thaliana. Αυτή η πρωτεΐνη υποδοχέα, κατά τη δέσμευση στην αυξίνη, ενεργοποιεί έναν καταρράκτη σηματοδότησης που οδηγεί σε συγκεκριμένες αλλαγές έκφρασης γονιδίων.
Με την εισαγωγή των συστατικών σηματοδότησης αυξίνης σε κύτταρα ζυμομυκήτων, οι επιστήμονες ουσιαστικά δημιούργησαν ένα απλοποιημένο σύστημα μοντέλου που μιμείται την ανταπόκριση των φυτών στην αυξίνη. Αυτό τους επέτρεψε να μελετήσουν την οδό σηματοδότησης αυξίνης σε ένα ελεγχόμενο και εύκολα χειρισμένο περιβάλλον.
Χρησιμοποιώντας αυτό το μηχανικό σύστημα ζύμης, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν και να χαρακτηρίσουν τα βασικά γονίδια και τα ρυθμιστικά στοιχεία που ανταποκρίνονται στην αυξίνη. Ανακάλυψαν ότι η οδός σηματοδότησης αυξίνης σε μετοχές ζυμομυκήτων μετοχών κοινών χαρακτηριστικών με τη διαδρομή που βρίσκεται στα φυτά, αποδεικνύοντας το δυναμικό της ζύμης ως ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη των απαντήσεων των φυτικών ορμονών.
Αυτή η μελέτη έχει τεράστια υπόσχεση για μελλοντικές έρευνες και εφαρμογές. Με την κατανόηση των περιπλοκών της σηματοδότησης της αυξίνης, οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν στρατηγικές για να χειριστούν την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών για γεωργικούς σκοπούς. Επιπλέον, αυτή η έρευνα θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων ζιζανιοκτόνων που στοχεύουν συγκεκριμένα την οδό σηματοδότησης αυξίνης σε φυτά, προσφέροντας πιο φιλικές προς το περιβάλλον και ακριβείς μεθόδους ελέγχου ζιζανίων.
Η επιτυχημένη μηχανική των κυττάρων ζυμομυκήτων για να ανταποκριθεί στην Auxin παρουσίασε την εφευρετικότητα και τη δημιουργικότητα της ερευνητικής ομάδας, ανοίγοντας νέους δρόμους για να εξερευνήσουν σύνθετα βιολογικά συστήματα και να ανοίγουν το δρόμο για καινοτόμες λύσεις στη γεωργία και τη βιοτεχνολογία.
