Mengurai bagaimana tumbuhan memproses informasi – Sains Terkini

Tanaman harus selalu mengintegrasikan informasi tentang ketersediaan air dan nutrisi atau tentang keberadaan patogen untuk menghasilkan buah dan biji untuk reproduksi, yang banyak digunakan untuk konsumsi manusia. Mengingat meningkatnya ancaman kekeringan dan persyaratan perlindungan tanaman yang berkelanjutan, penting untuk lebih memahami mekanisme molekuler di balik pemrosesan informasi tanaman. Sejauh ini, hormon tumbuhan yang berbeda diketahui memicu jalur pensinyalan molekuler yang menghasilkan transisi perkembangan seperti pematangan buah atau respons kekeringan. Sementara jalur pensinyalan dipelajari dengan baik, tetap menjadi teka-teki bagaimana pertukaran informasi di antara mereka bekerja dengan tepat.

Ratusan titik pertukaran informasi baru teridentifikasi


Sebuah tim di Institute of Network Biology di Helmholtz Zentrum München dengan partisipasi ahli biologi LMU memetakan jaringan protein molekuler tumbuhan dengan secara eksperimental menguji lebih dari 17 juta pasangan protein untuk interaksi fisik menggunakan pipa robotika generasi berikutnya yang dikombinasikan dengan metode bioinformatika terbaru. Jaringan lebih dari 2.000 interaksi protein yang diamati dianalisis menggunakan pendekatan matematika bioinformatis berupa statistik dan teori grafik untuk menemukan jalur pensinyalan dan titik pertukaran informasi potensial. Dengan cara ini para peneliti mengidentifikasi ratusan poin yang tidak diketahui sebelumnya.

Sebagian besar protein berfungsi dalam beberapa jalur pensinyalan

Selanjutnya, dengan menggunakan tes genetik, mereka dapat menunjukkan bahwa semua titik pertukaran informasi yang diuji antara protein yang dianggap berfungsi dalam jalur pensinyalan tunggal, pada kenyataannya, mengatur komunikasi antara jalur yang berbeda. "Ini adalah salah satu wawasan baru yang paling mencolok dari penelitian ini: Sebagian besar protein berfungsi dalam beberapa jalur pensinyalan. Selain itu, berbeda dengan analisis gen tunggal, hasil kami mengungkapkan tingkat tinggi di mana jalur yang berbeda secara fisik dan fungsional saling terkait. Kami percaya bahwa ini adalah prinsip fundamental dan kita perlu lebih memperhatikannya, "kata Dr. Melina Altmann, penulis pertama studi tersebut.

Tanaman tahan masa depan

Prof Pascal Falter-Braun, Direktur di Institute of Network Biology dan profesor di LMU menambahkan: "Wawasan ini mungkin membuka strategi baru untuk pengembangan bioteknologi atau pemuliaan tanaman untuk mengatasi tantangan perubahan iklim dalam pertanian. Kita mungkin bisa mengarahkannya kembali informasi tentang tanaman sehingga tanaman membutuhkan lebih sedikit pupuk atau pestisida atau lebih tahan terhadap kekeringan. "

Pendanaan dan kolaborasi


Penemuan ini didasarkan pada penelitian jangka panjang di Institute of Network Biology tentang pemahaman jaringan molekuler pada tumbuhan dan manusia. Proyek ini didanai oleh DFG melalui SFB924 "Mekanisme molekuler yang mengatur hasil dan stabilitas hasil pada tanaman" dan oleh hibah konsolidator ERC yang diberikan kepada Prof. Pascal Falter-Braun. Untuk studi ini, grup bekerja sama dengan grup dari School of Life Science di Technical University of Munich (TUM), rekan dari Departemen Ilmu Lingkungan di Helmholtz Zentrum München, dan University of Warwick, Inggris.

Referensi:

Bahan disediakan oleh Helmholtz Zentrum München – Pusat Penelitian Jerman untuk Kesehatan Lingkungan. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.