كيف تتغلب النباتات على الحرارة في الصيف؟
اكتشف مجموعة من الباحثين جين يساعد النباتات علي حماية نفسها من الحرارة الزائدة، حيث يقوم بمنع زعزعة استقرار أغشية البلاستيدات الخضراء التي تَحدُث في درجات الحرارة المرتفعة.
جميعنا نعلم أنه شيء غير مريح تمامًا أن تمكث بالخارج يومًا كاملًا في درجات الحرارة المرتفعة. الآن، تخيل معي كم هو سيء أن تري نبات الفاصوليا أو الطماطم لا يستطيع التحرك بالطبع ليس هذا هو الأمر لكن سنجد أن أوراقها قد أصبحت بيضاء وذلك بسبب تلف غشاء البلاستيدات الخضراء وبالتأكيد إن لم تجد البيئة المناسبة فحتمًا مصيرها سيكون الموت.
لكن من حظ النبات فلديهم دفاع طبيعي تمامًا ضد هذا النوع من الإجهاد أو الضغط الذي ينطوي على تعديل الدهون النباتية التي تُشكِّل غشاء البلاستيدات الخضراء فعندما تُسبِّب الحرارة زعزعة في استقرار أغشية البلاستيدات، يتم فورًا إزالة الأحماض الدهنية المتعددة والغير مشبعة من الأغشية طبقًا لـ(Yasuhiro Higashi)، فقد تَمَّ افتراض أن تحلُّل الدهون المشبعة يمكن السيطرة عليها من قبل بعض الجينات غير المعروفة والتي تكوِّن الليبازات “إنزيم يحفز انهيار أو تحلل الدهون” الموضعية في البلاستيدات الخضراء فقد تَمَّ استخدام العديد من قواعد البيانات العامة من أجل عزل الجينات المُتوقَّع أنها تشارك في الاستجابة للحرارة بالإضافة للتنبؤ بمناطق التعبير الجينية في النبات.
فقد حدَّد تحليل (transcriptome) الجينات المرشحة لليبازات بالإضافة إلى قواعد بيانات البروتينات التي لها القدرة على تضييق نطاق البحث عن طريق التنبؤ بالجينات التي تَمَّ توطينها في البلاستيدات الخضراء والتي أطلقوا عليها الليبازات المحفز للحرارة 1 (HIL1) واستخدام نبات (Arabidopsis) المتحولة (HIL 1) عن طريق تعطيل الجين به وهو نبات مُزهِر صغير وعضو بعائلة الخردل يُطلَق عليه بالعربية “رشاد أذن الفأر” وهو هام لمتابعة عملية التطور البيولوجية في النباتات وليس له أهمية زراعية كبيرة. وقد وَجد الباحثون أن النباتات المُتحولة أكثر حساسيةً؛ أي أن حالتها أصبحت سيئة ومعدل بقائها أقل. وبعد فحصها بشكلٍ دقيقٍ، وجدوا أن إعادة تشكيل الغشاء في البلاستيدات الخضراء للنباتات المتحولة توقفت بشكلٍ جزئي، ولم يتم إزالة جيمع الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة.
تَمَّ الكشف عن شبكة محمية مرتبطة بـ (HIL1) في مجموعة من النباتات الرئيسية كالأرز والطماطم والذرة نتيجة لتحليل مجموعة “توليفة” مختلفة من الجينات باستخدام (public microarray data) وقد أشار (Higashi) أنهم يسعون لاكتشاف مهمة الجينات المتجانسة Hill 1 من أجل التوصل إلى أصناف نباتية جديدة قادرةً على تحمل الحرارة في البيئات الساخنة. الآن ليس المهم هو فهم الاستجابة الطبيعية للحرارة؛ لأنها ليست جديدة لكنه يجب فهم كيفية حدوثها من أجل التقدم خطوةً للأمام لمواجهة الاحتباس الحراري وبالتالي تساهم في الحفاظ على التنمية المستدامة وتحديدًا تلك الهدفين التغير المناخي والقضاء على الجوع.
كتابة: داليا الشريف
مراجعة: حازم محمود
تصميم: عبدالرحمن سعد
تحرير: إسلام حمدي