Sorgo w czasie suszy: białka strzegące przed usychaniem

Rośliny rezurekcyjne, czyli zmartwychwstanki. Nie wzgardziliby nimi najwięksi zapominalscy, którzy niezbyt często sięgają po konewkę. Wprawdzie rośliny takie jak róża jerychońska wysychają, kiedy nie są podlewane, ale pozbawione wody są w stanie przetrwać bardzo długo. A po podlaniu jak gdyby nigdy nic szybko wracają do formy. Naukowcy sprawdzali już, co szczególnego w tych roślinach pozwala im przetrwać w tak trudnych warunkach.

BIAŁKO ZMARTWYCHWSTANIA

Okazało się, że gdy roślina rezurekcyjna wysycha, zaczyna intensywnie produkować pewne białka – w tym m.in. metalotioneiny. Kiedy roślinie dostarczana jest woda, poziom metalotionein z kolei spada. Zwrócono też uwagę, że to samo białko intensywnie wytwarzane jest przez inne rośliny - w warunkach suszy. Dlatego badacze wiążą z metalotioneinami spore nadzieje i poważnie się tym białkom przyglądają. Jeśli uda się zbadać, jak rośliny uodparniają się na niedobór wody, będzie lepiej wiadomo, jak wyhodować odmiany roślin, którym susze nie będą straszne.

Badaniem metalotionein zajmuje się dr Agnieszka Mierek-Adamska z Zakładu Genetyki Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Swój projekt realizować będzie przez dwa lata w Wielkiej Brytanii. Pozyskała na to grant w ramach działań "Maria Skłodowska-Curie".

Róża jerychońska po podlaniu Źródło: Wikipedia, autor: Serych

CIĘŻKA PRACA Z METALEM

"Metalotioneiny to białka, które występują we wszystkich żywych organizmach. Wiadomo już, że ich zadaniem jest wiązanie metali ciężkich" - wyjaśnia biolog z UMK w rozmowie z PAP. Jak przyznaje, może się wydawać, że metale ciężkie to pierwiastki, przed którymi organizm powinien się bronić. Tak jest w przypadku np. kadmu czy ołowiu. Ale do metali ciężkich zalicza się również cynk, miedź czy żelazo, a więc mikroelementy, których obecność w organizmie jest niezbędna. Magazynowanie takich substancji to więc dla organizmu konieczność.

DAJMY IM CYNK!

Dr Mierek-Adamska zwraca zwłaszcza uwagę na rolę metalotionein w wychwytywaniu cynku. Niedobór cynku - zwłaszcza wśród dzieci - jest powszechnym problemem w krajach rozwijających się. Naukowcy zastanawiają się, jak produkować zboża bogate w cynk. Na oku mają zwłaszcza popularne w Afryce sorgo, które jest podstawą pożywienia lokalnej ludności. Gdyby udałoby się hodować ziarna sorga bogate w cynk, ludność przyjmowałaby ten mikroelement z pokarmem, w wystarczających dawkach. Ale żeby taki krok był możliwy, najpierw konieczne jest poznanie mechanizmów skutecznego magazynowania cynku w roślinach, a więc m.in. badania nad metalotioneinami.

ZBOŻA W CZASIE SUSZY

Przy okazji badań nad działaniem tych białek będzie też można sprawdzić dodatkowe funkcje metalotionein specyficznych dla sorga (w roślinie tej występuje aż pięć różnych metalotionein). "Sorgo to jedno z najbardziej odpornych na suszę zbóż. Chcemy sprawdzić czy i jak metalotioneiny w nim obecne uczestniczą w odpowiedzi roślin na brak wody. Może dzięki temu dowiemy się, jak uzyskiwać rośliny odporne na brak wody" - mówi dr Mierek-Adamska.

BAKTERIE? DO ROBOTY!

Badaczka wyjaśnia, że badanie białek jest łatwiejsze dzięki pomocy... bakterii. Do DNA bakterii wprowadza się fragmenty kodujące pożądane białko. Dzięki temu bakterie mogą rozpocząć produkcję danej biomolekuły . Białka te można później izolować i poddawać badaniom. Naukowców interesuje m.in. budowa takiego białka. Oraz to, jak zmienia się wygląd i funkcjonowanie takiego białka, kiedy przyłączają się do np. cynk czy kadm. "Chcemy m.in. dowiedzieć się czy metalotioneiny zachowują się różnie w obecności różnych metali" - mówi badaczka.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ ula/