Çdo farë e fillon jetën me një qëllim të thjeshtë: të arrijë ujin, të mbledhë lëndë ushqyese dhe të qëndrojë drejt. Nën sipërfaqe, majat e rrënjëve depërtojnë në tokë dhe përhapen në degë që e mbajnë bimën gjallë.

Shfaqja e këtyre degëve në vendin dhe momentin e duhur ka edhe më shumë rëndësi tani që moti luhatet midis periudhave të gjata thatësire dhe breshërive të papritura me re.

Studiuesit e kanë gjurmuar këtë kohë te autofagjia, rruga e riciklimit që shumë njerëz e shoqërojnë me përfitimet shëndetësore nga agjërimi.

Duke ndjekur një proteinë që ndryshon formë përmes rrënjëve të Arabidopsis, ekipi zbuloi se si impulset e shkurtra të pastrimit lejojnë që të formohen degë të reja dhe i ndihmojnë të korrat të përballen me kushte më të vështira.

Ekipi i pastrimit qelizor të rrënjëve të bimëve

Shkencëtarët në Universitetin e Kopenhagës hartuan rrugën te fidanët e gjallë. Ata panë faktorin e transkriptimit ARF7 të zhdukej dhe të kthehej në valë të parashikueshme, secila e lidhur me një rritje të hormonit të rritjes auksinë.

“Agjërimi është bërë popullor pasi duket se ka një sërë efektesh që nxisin shëndetin tek njerëzit, pasi periudhat pa ushqim bëjnë që trupi të aktivizojë procese pastrimi për të asgjësuar produkte të ndryshme mbeturinash në qeliza”, shpjegon Profesori Ndihmës Eleazar Rodriguez nga Departamenti i Biologjisë, i cili udhëhoqi studimin.

"Ne kemi vërtetuar se i njëjti mekanizëm, i cili ekziston edhe në mbretërinë bimore, luan një rol jetësor në aftësinë e rrënjëve të bimëve për t'u rritur dhe për të thithur ujë dhe lëndë ushqyese për pjesën tjetër të bimës."

Procesi mbështetet në NBR1, një etiketë që udhëzon proteinat e përdorura drejt një vakuole për zbërthim. Çdo heqje e ARF7 rivendos qarkun e sinjalizimit në mënyrë që të mund të aktivizohet përsëri disa orë më vonë.

Kur autofagjia ngadalësohet, ARF7 grumbullohet, mesazhet zgjasin shumë dhe rrënja humbet ritmin e saj të zakonshëm.

Autofagjia dhe auksina

Degët anësore normalisht formohen me saktësi të qëndrueshme. Përafërsisht çdo katër deri në gjashtë orë, auksina arrin kulmin në majën e rrënjës dhe aktivizon gjenet që shënojnë një copë indi për degëzime të ardhshme.

“Lëvizja e një rrënje është pothuajse si të shikosh një gjarpër që rrëshqet përpara në kërkim të ujit dhe ushqimit në tokë. Dhe mund të shohim se rrahjet e zemrës janë më të forta sa herë që rrënja endet përpara”, thotë Rodriguez.

Duke përdorur një reporter lumineshent, ekipi konfirmoi se ARF7 ciklon në hap me ato pulse hormonale.

Modeli i ngjan ritmeve cirkadiane që udhëheqin hapjen e gjetheve, megjithatë ai funksionon sipas orarit të vet dhe përqendrohet vetëm në ndërtimin e gjysmës së fshehur të bimës.

Kur autofagjia ndalet

Grupi më pas çaktivizoi gjenet kryesore të autofagjisë për të testuar kufijtë e rrugës. Fidanët mutantë prodhuan më pak rrënjë anësore dhe thithën më pak ujë.

"Kur ndërpremë autofagjinë e bimës, kishte mbeturina kudo dhe ne ishim në gjendje të zbulonim proteinën ARF7 midis tyre", thotë Rodriguez.

Mikroskopia zbuloi vakuola të fryra të mbushura me mbeturina. Zonat e rritjes që dikur pastronin rezervat e tyre të proteinave para çdo vale auksine, tani mbetën të ngarkuara, duke mos lënë vend për një sinjal të ri. Rezultati ishte një sistem rrënjor i rrallë dhe joefikas.

Pse ka rëndësi ndonjë nga këto?

Meqenëse seti i mjeteve të riciklimit ndahet në të gjitha bimët me lule, gjetjet hapin mundësi të reja për mbarështuesit dhe për kompanitë që zhvillojnë aditivë mikrobikë të tokës.

Sot janë në dispozicion metoda të shumta për të ndryshuar karakteristikat gjenetike të bimëve. Këto mund të përdoren për t'i bërë bimët të zhvillojnë rrënjë më të gjata, më shpejt dhe, duke vepruar kështu, të bëhen më rezistente ndaj thatësirave ose përmbytjeve.

“Një nga metodat kërkon ndihmën e baktereve që jetojnë në simbiozë me bimën dhe mund të shkaktojnë që bima të ndryshojë modelin e saj të rritjes. Disa kompani në Danimarkë po punojnë për këtë tani”, shpjegon studenti i doktoraturës Jeppe Ansbøl, i cili është bashkautor i studimit.

Akordimi i autofagjisë ose rregullimi i etiketave NBR1 mund t’i lejojë rrënjët të ndjekin lagështinë më thellë në tokë dhe të kapin plehun e humbur përpara se të largohet, duke përmirësuar të korrat pa inpute shtesë.

Autofagjia krijon rrënjë më të forta

“Sa më shumë rrënjë të kenë bimët, aq më shumë ujë dhe lëndë ushqyese mund të thithin, kështu që bimët rriten më mirë dhe më shpejt”, përmblodhi Rodriquez.

"Ne jemi shumë të varur nga bimët sepse ato na ushqejnë, nxjerrin CO2 nga atmosfera dhe prodhojnë oksigjenin që thithim. Si të tilla, është jashtëzakonisht e rëndësishme t'i kuptojmë ato plotësisht, dhe për këtë qëllim sapo kemi bërë një hap të madh përpara."

Parcelat pilot në Danimarkë tashmë po i testojnë këto ide nën ndryshimin e modeleve të reshjeve. Vëzhgimet e hershme lënë të kuptohet se të korrat me riciklim të përmirësuar rikuperohen më shpejt pas periudhave të ngopjes dhe thatësirës.

Çfarë do të ndodhë më pas me të korrat dhe autofagjinë?

Puna e ardhshme do të shqyrtojë nëse faktorë të tjerë të reagimit ndaj auksinës lëvizin nëpër të njëjtën rrugë riciklimi dhe si ndryshimet në dritë, temperaturë ose kimi të tokës e rregullojnë këtë orar.

Studimet mbi myshqet dhe mëlçitë, të cilat u ndanë nga bimët me lule rreth 400 milionë vjet më parë, mund të zbulojnë se sa e vjetër është në të vërtetë lidhja midis autofagjisë dhe zhvillimit.

Për fermerët, një pastrim qelizor në kohë mund të përkthehet në rendimente më të forta. Duke i mbajtur qelizat rrënjësore të pastra nga rrëmuja, bimët fitojnë lirinë për të ndërtuar rrjetet që u nevojiten për të lulëzuar në një klimë që rrallë rri në vend.

/Motilokal.com