Sel induk tumbuhan membutuhkan tingkat oksigen rendah – Sains Terkini


Tumbuhan berfungsi sebagai paru-paru hijau planet kita. Memang seharusnya demikian, karena kapasitas satu pohon besar melepaskan lebih dari 120 kg oksigen ke atmosfer Bumi setiap tahun melalui serangkaian reaksi berbahan bakar sinar matahari dalam fotosintesis. Namun selama peristiwa banjir, jaringan tanaman mungkin mengalami kekurangan oksigen yang parah, situasi yang penuh tekanan yang setiap tahun menyebabkan hilangnya hasil yang substansial untuk semua tanaman utama seperti beras, gandum dan gandum.


Para peneliti dari Departemen Biologi di Universitas Kopenhagen, Universitas Pisa di Italia dan Universitas RWTH Aachen dan Universitas Heidelberg keduanya di Jerman kini telah menemukan bahwa konsentrasi oksigen rendah (hipoksia) memberikan kondisi penting untuk pertumbuhan tanaman.

"Dilengkapi dengan probe oksigen mikroskopis generasi baru, kami dapat mengukur konsentrasi oksigen dari sebuah bilik jaringan sekitar tiga puluh sel, yang disebut sebagai meristem apikal pucuk," kata profesor Ole Pedersen, University of Copenhagen. "Kami menemukan bahwa di wilayah ini, ceruk oksigen rendah menyelimuti sel-sel punca yang bertanggung jawab untuk produksi daun dan bunga baru. Di sini, tingkat oksigen rendah mengontrol laju produksi daun baru dengan mempromosikan stabilitas protein. , bernama ZPR2, bertanggung jawab untuk proliferasi dan diferensiasi sel. "

Oleh karena itu, sebagian besar jaringan tanaman sangat menderita di hadapan hipoksia yang disebabkan oleh peristiwa banjir, tetapi studi baru ini jelas menunjukkan bahwa hipoksia merupakan prasyarat untuk pemeliharaan sel induk.

Penemuan ini mengikuti yang dibuat dalam beberapa tahun terakhir tentang kontrol metabolisme tanaman pada anaerobiosis, yang juga dipublikasikan di Alam dan Komunikasi Alam dan mewakili langkah maju menuju pemahaman tentang bagaimana produksi organ baru dihubungkan dengan parameter lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tanaman.


Persyaratan tingkat oksigen rendah untuk mempertahankan sel-sel punca tidak unik untuk tanaman. Juga beberapa jenis sel induk hewan, termasuk manusia, memiliki fitur yang sama. Ini luar biasa karena tumbuhan dan hewan hanya sangat jelas terkait dalam konteks evolusi, tetapi keduanya mewakili tingkat kompleksitas tertinggi dalam hal organisasi multiseluler dalam jaringan. Rupanya, pembentukan dan pemeliharaan oksigen rendah adalah syarat untuk aktivitas 'pabrik' sel baru dan karena itu dikembangkan secara independen pada tanaman dan hewan.

Aplikasi penemuan ini ada dua. Peternak kini memiliki target baru untuk pemilihan varietas tanaman baru, yang lebih baik diadaptasi untuk mempertahankan produktivitas di lingkungan suboptimal yang memengaruhi respirasi, seperti suhu tinggi atau banjir cepat. Selain itu, para peneliti sekarang akan membandingkan sel induk tumbuhan dan hewan untuk mengungkap rahasia pemeliharaan sel induk dan pengembangan organ.

Referensi:

Material disediakan oleh Fakultas Sains – Universitas Kopenhagen. 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.