یک تیم تحقیقاتی به رهبری سانتوش کومار آپادهایدر دانشگاه پنجاب، چندیگرانجام شده مطالعه دقیق روی RBOH (هولوگ اکسیداز تنفسی) گندم نان، Triticum aestivum (TARBOH). RBOH ها پروتئین های حیاتی در گیاهان هستند و توصیف جامع آنها در گندم و سایر گیاهان زراعی ممکن است منجر به توسعه محصولاتی با مجهزتر برای مقاومت در برابر شرایط استرس زا شود.
گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) مولکول‌های کوچکی هستند که در طی فرآیند تولید انرژی در گیاهان تولید می‌شوند. آنها نقش مهمی در رشد و نمو گیاهان ایفا می کنند، به ویژه زمانی که گیاهان با شرایط نامطلوب مانند کمبود آب یا دمای شدید مواجه می شوند که باعث افزایش سطوح ROS می شود. سطوح بالای ROS که به عنوان یک سیستم هشدار سلولی عمل میکند، به عنوان مولکول‌های سیگنال در سلول‌های گیاهی عمل میکند و باعث ارتباط داخلی و آغاز پاسخ‌های نجات می‌شود.
بسیاری از آنزیم‌های مخصوص گیاه، مانند همولوگ اکسیداز تنفسی (RBOH)، ROS را در بخش‌های مختلف درون سلولی، از جمله آپوپلاست (ناحیه‌ای خارج از سلول‌های گیاهی) تولید می‌کنند. علیرغم اهمیت پروتئین های RBOH در بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی، مطالعات دقیق ژنومی در گندم نان (Triticum aestivum)، یک محصول عمده غلات، تجزیه و تحلیل جامع این پروتئین های منحصر به فرد هنوز انجام نشده است.
با تشخیص این شکاف، یک گروه تحقیقاتی به رهبری سانتوش کومار آپادحیایدستیار، دانشگاه پنجاب، چندیگرانجام شده پژوهش بر روی ژن های RBOH در گندم نان، Triticum aestivum (TARBOH). بررسی آنها نشان می دهد چهل TARBOH ژن‌ها، ویژگی‌ها و عملکردهای اساسی آنها را در ترکیب ژنتیکی پیچیده گندم نان با هدف درک بهتر نحوه عملکرد آنها روشن می‌کنند.
در طول این مطالعه، محققان بیان این چهل مورد را بررسی کردند TARBOH ژن ها در مراحل مختلف رشد گندم نان و تحت شرایط استرس مختلف با استفاده از توالی یابی پیشرفته RNA و تکنیکی به نام qRT-PCR. این تکنیک ها در اطلاع رسانی به دانشمندان در مورد حضور و کمیت مولکول های RNA در یک نمونه قدرتمند و موثر هستند. آنها همچنین می توانند نشان دهند که این RNA ها چقدر فعال هستند و به محققان کمک می کند تا بفهمند که در داخل سلول ها چه اتفاقی می افتد و چگونه شرایط مختلف می تواند بر عملکرد ارگانیسم ها تأثیر بگذارد.
یشری شارمانویسنده اول این مطالعه، نسبت به پتانسیل کشاورزی دانش به دست آمده از این تحقیق خوشبین است. او ادعا میکند،
سنتز مولکول های ROS کوچک به شدت به این پروتئین های RBOH متکی است. بنابراین، آنزیم‌های RBOH ممکن است گزینه‌های مناسبی را برای دستیابی به پیشرفت‌های قابل توجه در توسعه محصول نشان دهند.
یافته ها نشان داد که TARBOH ژن ها نقش های متفاوتی در رشد گیاه و پاسخ به تنش ایفا می کنند. علاوه بر این، دانشمندان ژن‌ها، خواص فیزیکی و شیمیایی پروتئین‌هایی که تولید می‌کنند و روابط تکاملی آنها را مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که این ژن‌ها شباهت نشان می‌دهند و در طول نسل‌ها حفظ شده‌اند و ویژگی‌هایشان پایدار است. این اطلاعات برخی از جنبه های اساسی و تغییر ناپذیر را روشن می کند TARBOH ژن ها
این مطالعه همچنین تعاملات را تجزیه و تحلیل کرد TARBOH ژن ها با سایر ژن های داخل گیاه. به طور کلی، این تحقیق زمینه را برای درک عملکردهای آن فراهم می کند TARBOH ژن ها، راه را برای تحقیقات عمیق تر هموار می کند. در آینده، این می‌تواند به تلاش‌های مهندسی ژنتیک با هدف توسعه محصولاتی که آماده‌تر برای مقاومت در برابر استرس هستند، کمک کند و در نتیجه به کشت گونه‌های گیاهی مقاوم‌تر و سالم‌تر کمک کند.
Upadhyay اشاره می کند که با یافته ها مجذوب شده است، را“پروتئین های RBOH اجزای جدایی ناپذیر غشای پلاسمایی هستند و نقش مهمی در تولید ROS (در آپوپلاست) دارند که به عنوان پیام رسان دوم برای فرآیندهای بیولوژیکی مختلف و سیگنال دهی استرس عمل می کنند. او اضافه می کند،
علیرغم نقش مهم آنها در گیاهان، خصوصیات RBOH در بسیاری از گیاهان زراعی مهم ناقص است. بنابراین، هدف ما مشخص کردن آنها در گندم نان، یک محصول مهم غلات بود.
پراوین چاندرا ورمادانشمند ارشد ارشد، CSIR-موسسه ملی تحقیقات گیاه شناسی، لاکنو که در این زمینه متخصص است و با مطالعه مرتبط نبود، تحت تأثیر یافته های آن قرار گرفت. اشاره می کند را‘این تحقیق ممکن است به ما در درک عملکرد و تنظیم RBOH در محصولاتی مانند گندم کمک کند. این در واقع ممکن است راه را برای توسعه گونه های مقاوم در برابر استرس از طریق اصلاحات ژنتیکی هدفمند یا برنامه های اصلاحی هموار کند.
RBOH پروتئین‌های حیاتی در گیاهان هستند و توصیف جامع آنها در گندم و سایر گیاهان زراعی می‌تواند به طور بالقوه انعطاف‌پذیری و بهره‌وری محصول را بهبود بخشد و به امنیت غذایی جهانی در مواجهه با تغییر شرایط محیطی کمک کند.
