پژوهشگران موفق به طبقه‌بندی ادراک گیاهان نسبت به دنیای اطراف شده‌اند

شاید گیاهان فاقد عناصر چهره از جمله چشم، گوش یا بینی باشند؛ اما این حقیقت هم مانع از دیدن، شنیدن و بوییدن و حس کردن خطرات بالقوه‌ی اطراف آن‌ها نمی‌شود. با این که فرآیند‌های حسی گیاهان پیچیده و اسرار‌آمیز هستند، یک بررسی جدید به طبقه‌بندی واکنش‌های پروتئینی پرداخته است که دیدگاه‌های جدیدی را در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهند.

گیاهان به جای پرورش  اندام‌های حسی مثل پستانداران، از پروتئین‌هایی استفاده می‌کنند که در غشاهای بیرونی سلول‌های آن‌ها به آشکارسازی یا شناسایی مواد شیمیایی اطراف یا پروتئین‌های به‌دست‌آمده از پاتوژن‌ها یا هورمون‌های آزادشده از یک جاندار زنده‌ی دیگر می‌پردازند. این آشکارسازی‌ها، یک سیگنال هشدار را در سلول فعال می‌سازد. هدف این بررسی  که در مجله‌ی Nature منتشر شده است، نوعی پروتئین غشایی ضروری برای این فرآیند است: کینازهای گیرنده‌ی حاوی لئوسن یا کینازهای گیرنده‌ی LRR.

صدها نوع آنزیم گیرنده‌ی کیناز وجود دارد که در توسعه‌، رشد و ایمنی گیاهان و همچنین توانایی پاسخگویی نسبت به تنش‌های مختلف دخالت دارند. درک ما از نحوه‌ی عملکرد این پروتئین‌ها بسیار محدود است؛ اما پژوهش‌های جدید انجام‌شده توسط یک تیم بین‌المللی از جمله شهید مختار، استادیار زیست‌شناسی دانشگاه آلاباما در بیرمنگام، به بررسی جزئیات واکنش‌ها و روابط ۲۰۰ پروتئین پرداخته‌اند. مختار در نشست مطبوعاتی خود می‌گوید.

این بررسی در شناخت اولین لایه‌ی تعاملات بین پروتئین‌ها پیشتاز است. درک این روابط می‌تواند به راه‌حل‌هایی برای افزایش مقاومت گیاهان در مقابل پاتوژن‌ها یا تنش‌های دیگر مثل گرما، خشکی، شوری یا شوک سردی بینجامد. این نتیجه می‌تواند نقشه‌ی راهی برای بررسی‌های آینده‌ی دانشمندان در سراسر جهان باشد. 

روابط جذاب

پژوهشگرها با شبیه‌سازی دامنه‌های فراسلولی کینازهای گیرنده‌ی LRR (اجزای حسی خارج از سلول)،  به ترسیم یک نقشه و در ادامه به بررسی آن‌ها و روابط و تعامل‌های بین آن‌ها پرداختند. در صورت تعامل پروتئین‌ها با یکدیگر، اطلاعاتی را به شبکه‌ی پروتئینی اضافه کردند که نشان می‌دهد چند پروتئین  برای تعامل حسی پروتئینی در نقش گره‌های اصلی عمل می‌کند. همچنین مشخص شد که کینازهای مجهول گیرنده ی LRR ، کلیدی برای مسیرهای آینده‌ی حس و ادراک گیاهان هستند.

پژوهشگرها یافته‌های خود را از طریق طبقه‌بندی گیاهانی ثابت کردند که شامل بعضی پروتئین‌های غالب در شبکه نبودند. این گیاهان سیستم‌های ایمنی و رشد ناقصی داشتند که نشان‌دهنده‌ی اهمیت پروتئین‌های شناخته شده بود.

درک جدید سیستم‌های گیاهی می‌تواند به ما در مهندسی ژنتیک قوی‌تر گیاهان  کمک کند، به طوری که حتی می‌توان از گیاهان در کاربردهای نظامی به عنوان حسگرهای ریموت استفاده کرد. علاوه بر این از آنجا که انسان‌ها دارای پروتئین‌هایی مشابه کینازهای گیرنده‌ی LRR هستند، اطلاعات جدید مربوط به مکانیزم‌های بیولوژیکی گیاهان می‌توانند دیدگاهی را در مورد بعضی بیماری‌های مشخص ارائه کنند.