W dzisiejszych czasach jednym z głównych problemów cywilizacyjnych są możliwości dostosowania produkcji żywności do rosnącej liczebności populacji ludzi na świecie.
Na Wydziale Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu trwają obecnie badania nad projektem finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki: „Identyfikacja oraz charakterystyka jęczmiennych homologów czynnika transkrypcyjnego PSR1 związanych z regulacją ekspresji genów w odpowiedzi na niedobór fosforanów w jęczmieniu (Hordeum vulgare)”.
Fosfor jest niezbędny do prawidłowego rozwoju oraz funkcjonowania organizmów żywych. Rośliny pobierają fosfor w postaci jonów fosforanowych z gleby przez korzeń i transportują do części nadziemnej. Rośliny regulują poziom fosforanów za pośrednictwem szlaków molekularnych, w skład których wchodzą miedzy innymi cząsteczki mikroRNA oraz białka przenoszące ubikwitynę.
– Globalne zasoby fosforu na Ziemi są ograniczone i nie są odnawialne. Szacuje się, że łączne rezerwy fosforanów zostaną wyczerpane w ciągu 350 lat, jednak przy większym wykorzystaniu chociażby do produkcji nawozów sztucznych czas ten ulegnie znacznemu skróceniu – tłumaczy kierownik projektu, doktorant Paweł Sega.
Jęczmień jest przedstawicielem roślin zbożowych, który został udomowiony i zagospodarowany przez człowieka do celów spożywczych. Został on wykorzystany w badaniach projektu, ze względu na duże znaczenie gospodarcze oraz niekorzystny wpływ niedoboru fosforanów na jego wzrost. Za regulację aktywności genów w stresowych warunkach niedoboru fosforanów odpowiadają czynniki transkrypcyjne, jęczmienne homologii PSR1 z glonów. W prowadzonych eksperymentach szukamy białek, które wiążą się do promotorów genów w obrębie DNA i regulują ekspresję genów kontrolujących poziom fosforanów w jęczmieniu.
– W projekcie przy zastosowaniu nowoczesnych technik biologii molekularnej zaplanowano identyfikację nowych białek pełniących funkcje czynników transkrypcyjnych zaangażowanych w utrzymanie równowagi fosforanowej w roślinie. Ich poznanie może mieć istotne znaczenie w zrozumieniu mechanizmów warunkujących tolerancję na niedobór fosforanów w roślinach – mówi doktorant.
Anna Wesecka
