يک گزارش جديد علمی نشان می‌دهد گياهان برای حفظ انرژی در زمان کم آبی يا آلودگی بعضی از اجزای خود را از کار می‌اندازند. مهم‌ترين بخش گياه که بطور عمدی از کار می‌افتد فعاليت دانه‌های سبزينه يا کلروفيل است که باعث توليد رنگ سبز گياه می‌شوند.   

گزارش جديد گروه بين‌دولتی تغيير اقليم نشان می‌دهد از ۷ ميليارد ساکنان روی زمين نزديک به ۲ ميليارد نفر در شرايط کم آبی يا بی آبی زندگی می‌کنند. اما کمبود آب نه تنها انسان‌ها بلکه جانوران و گياهان را نيز تحت تاثير قرار می‌دهد و بدترين شرايط بحران آب در حالی رخ خواهد داد که گياهان عمده کشاورزی به دليل کم آبی از باروری کمتری برخوردار شوند.

حفظ آب باعث ايجاد محيط مرطوب برای انجام واکنش‌های شيميايی در گياهان می‌شود اما همزمان گياه نياز به تبديل انرژی نور خورشيد برای توليد شيره پرورده از شير خام دارد. انرژی مورد نيز گياه با فعاليت دانه‌های سبزينه صورت می‌گيرد و مشابه همين فعاليت در سلول‌های جانوری بعهده اجزای ديگری به نام ذرات ميتوکندری‌ست.

سبزينه يا کلروفيل مولکول‌هايی شامل رنگدانه‌هايی به نام کلروپلاست است که به گياه امکان می‌دهد نور خورشيد را جذب کند. عمل جذب نور خورشيد برای ترکيب آب و دی‌اکسيد کربن و توليد مواد غذايی در گياهان فتوسنتز ناميده می‌شود.

روند مداوم جذب انرژی خورشيد و تبديل آن توسط ذرات کلروپلاست در برگ‌ها عليرغم زنده نگه داشتن گياه‌ باعث توليد مواد غيرضروری نظير سموم و آسيب‌رسانی به گياه نيز می‌شود. مواد سمی حاصل از واکنش ترکيبات اکسيژن‌دار نه تنها در گياهان بلکه در بدن جانوران نيز توليد می‌شوند و در مجموع به آن‌ها ROS می‌گويند. از جمله علت‌های سکته قلبی در انسان وجود همين مولکول‌هاست که تا مرحله صدمه زدن به مواد ژنتيکی سلول نيز پيش می‌روند.

در هر سلول گياهی چيزی بين ۵۰ تا ۱۰۰ کلروپلاست وجود دارد که از بين رفتن آن‌ها در پاييز باعث ناکارآمدی برگ‌ها در تبديل انرژی و ريزش آن‌ها می‌شود. آنچه تابحال گياهشناسان نمی‌دانستند علت حذف ذرات کلروپلاست و زرد شدن برگ‌ها بود.      

پژوهشگران در گزارش خود می‌نويسند وقتی گياهان در شرايط نامساعد محيطی قرار می‌گيرند کلروپلاست‌هايی را که در حال توليد مولکول‌های ROS هستند از مرحله توليد انرژی خارج و آن‌ها را بازيافت می‌کنند. برگرداندن محتويات کلروپلاست‌ها به بدنه گياه منجر به حذف رنگ سبز از برگ‌ها می‌شود و در عمل آن‌ها را از تبديل انرژی بازمی‌دارد. همين عمل منجر به مرگ سلولی برگ‌ها، پاييزی شدن رنگ گياهان و برگ‌ريزی آن‌ها می‌شود. 

پژوهشگران موسسه Salk در کاليفرنيا و موسسه ماکس پلانک آلمان که بطور مشترک اين گزارش را منتشر کرده‌اند با بازسازی خزان شدگی در گياه آزمايشگاهی آرابيدوپسيس به اين نتيجه رسيدند که اين گياه با توليد پروتئینی به نام PUB4 کلروپلاست‌های معيوب را نشانه‌گذاری و محتويات آن‌ها را بازيافت می‌کند. پژوهشگران می‌گويند بازيافت کلروپلاست‌ها باعث می‌شود گياه در مقابل شرايط نامساعد محيطی و توليد مواد مضر امکان انتخاب شيوه‌های متفاوت برای ادامه حيات داشته باشد.  

پيش از اين نشان داده شده بود که پروتئین PUB4 مسئول تقسيم و افزايش سلولی در ريشه گياهان است اما اين اولين بار است که از اين پروتئین بعنوان عامل از کار افتادن برگ ياد می‌شود.

پژوهشگرانی که نتايج اين مطالعه را منتشر کرده‌اند از کاربرد روشی مشابه با بازيافت کلروپلاست‌ها برای بازيافت ذرات ميتوکندری سلول‌های انسانی نام می‌برند. ذرات ميتوکندری نيروگاه‌های توليد انرژی در سلول‌های جانوری محسوب می‌شوند و در نتيجه فعاليت آن‌ها برای رشد و تکثير سلول‌ها ضروری‌ست. 

از جمله شناخته‌ شده‌ترين مشکلات مرتبط با ميتوکندری‌ها تجمع آن‌ها در سلول‌های مغزی‌ست که منجر به وقوع آلزايمر می‌شود. پژوهشگران نتيجه‌گيری کرده‌اند که اگر بتوان با بازيافت ميتوکندری‌ها به روشی که گياهان کلروپلاست‌ها را بازيافت می‌کنند از تجمع آن‌ها در سلول‌های مغزی جلوگيری کرد می‌توان به روش‌های تازه‌ای برای درمان بيماری آلزايمر نيز دست يافت.

 

 

{[ breaking.title ]}

{[ breaking.title ]}