Zeitlupe-proteiini aktivoituu illalla ja vaikuttaa vuorokausirytmin ylläpitoon. Kuva: Kimmo Taskinen / HS
Zeitlupe-proteiini aktivoituu illalla ja vaikuttaa vuorokausirytmin ylläpitoon. Kuva: Kimmo Taskinen / HS

Kelloa rukkaamalla voi sopeuttaa kasveja uuteen ympäristöön.

Kasvit reagoivat valoon päivän mittaan, mutta on ollut mysteeri, miten kasvien sisäinen kello tarkkaan ottaen toimii.

Nyt amerikkalaiset tutkijat ovat tehneet todella pikkutarkkaa kemiallista salapoliisintyötä ja paljastaneet mekanismin, joka saa kasvin sisäisen kellon tikittämään.

Koneiston ytimessä on zeitlupe-niminen proteiini, jota syntyy ja hajoaa auringonvalon vaikutuksesta.

”Kasveilla on hyvin monimutkainen lajitelma valoärsykkeitä vastaanottavia reseptoreita, jotka imevät kaikkia eri aallonpituuksia ja auttavat kasvia tunnistamaan ympäristönsä, jotta se voi sopeutua”, selittää tutkimusta johtanut kemisti Brian Zoltowski Dallasin Southern Methodist -yliopistosta.

Päivän aikana kasvit varastoivat energiaa, jota ne käyttävät illan tullen kasvuun ja soluvaurioiden korjaamiseen. Zeitlupe-proteiini aktivoituu illalla ja vaikuttaa 24 tunnin vuorokausirytmin ylläpitoon. Toinen proteiini kytkeytyy päälle aamulla ja mittaa valoisuuden määrästä vuodenaikojen vaihtelua.

Tämä on ollut tiedossa, mutta proteiinien tarkan kemiallisen toiminnan selvittäminen vaati uurastusta. Tutkimusryhmä onnistui mallintamaan proteiinin käytännössä atomi atomilta ja pystyy nyt säätämään sen toimintaa hyvin tarkasti.

”Näemme, miten kemialliset sidokset muodostuvat ja katkeavat ja miten proteiini muuttuu tämän vaikutuksesta”, Zoltowski kertoo.

Tämä merkitsee, että tutkijat voivat nyt peukaloida proteiinin kemiallista rakennetta niin, että kasveja voidaan sopeuttaa paremmin eri ympäristöihin. Niistä voidaan tutkijoiden mukaan myös tehdä vastustuskykyisempiä taudeille, kun niiden sisäistä kelloa hidastetaan tai nopeutetaan hieman.

Tutkimuksessa käytetty kasvi oli lituruoho, joka on hyvin yleinen kasvibiologian tutkimuskohde.

Tutkimuksen julkaisi eLIFE.

Vierailija

Kasvien sisäisen kellon salat selvisivät

Lithops kirjoitti: No jos nyt kuitenkin jätettäisiin peukaloimatta. Ottaen huomioon, että ihminen ei luonnon suuresta kiertokulusta ymmärrä oikeastaan juuri mitään. Näin ollen seurauksistakaan ei ole mitään käsitystä. Niinköhän ne koskaan ennenkään on välittäneet paskan vertaa mahdollisista "sivuseurauksista" kunhan saadaan tehokkuutta tuotantoon lisää jne. Joko ihmisillä on liian suppea mielikuvitus mahdollisten ongelmien ennakoimiseksi tai sitten niitä ei vain tosiaan kiinnosta.
Lue kommentti