Mgr Aleksandra Smoczyńska z Wydziału Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu w ramach projektu pt. „Charakterystyka nowych miRNA w jęczmieniu” zajmuje się charakterystyką nowych dla nauki cząsteczek miRNA w jęczmieniu. Czym są miRNA? Są to małe cząsteczki kwasu rybonukleinowego, zwykle o długości 21 nukleotydów, które włączone w wielobiałkowy kompleks RISC (RNA-induced silencing complex) mają potencjał do regulacji odpowiedzi „roślina – stres”, np. stres suszy – odpowiada kierownik projektu. Mechanizm ich działania jest poznany, to co jest niepoznane, to charakterystyka konkretnych cząsteczek. W przypadku jęczmienia jest to zaledwie kilkadziesiąt miRNA w porównaniu do ponad siedmiuset u ryżu.
Dlaczego w ramach projektu skupiono się akurat na jęczmieniu? Każda roślina charakteryzuje się właściwymi dla siebie systemami regulacyjnymi. Główną zaletą tych badań, jest możliwość wykorzystania ich w celu prac nad innymi zbożami, np. nad ryżem czy pszenicą. Można zakładać z dużą dozą prawdopodobieństwa, że miRNA zidentyfikowane w jęczmieniu również będą występować w innych zbożach, a co za tym idzie będą związane z tymi samymi stresami. Jęczmień to bardzo ważne zboże o znaczeniu globalnym. Jest czwartym pod względem wielkości produkcji zbożem uprawnym, a w kontrolowanych warunkach jest on dosyć łatwy w uprawie. Znane są również narzędzia molekularne, dzięki którym można produkować jęczmień transgeniczny. W niektórych regionach świata stanowi ono główne pożywienie, np. ze względu na warunki klimatyczne.
Stres suszy to zdolność jaką wykazuje roślina do przetrwania okresu niedoboru wody. Sam termin susza, to jest bardziej pojęcie meteorologiczne, nie odnosi się do stanu uwodnienia rośliny i jej tkanki – tłumaczy mgr Smoczyńska – Z fizjologicznego punktu widzenia, mówi się o deficycie wody w tkance. Stan niedoboru wody może być wywołany przez brak tej wody w glebie, albo przez silne parowanie. Jaki związek z suszą ma miRNA? Różnego rodzaju zmiany warunków środowiska mają przełożenie na ich ilość – albo jest ich więcej albo mniej. Zmieniający się poziom tych cząstek np. na skutek niedoboru wody, wpływa na poziom genów, które są dla nich docelowe. Geny te kodują różnego rodzaju białka, które albo wzmacniają albo obniżają odporność rośliny na różne warunki środowiskowe. miRNA są elementem kontrolującym ścieżki odpowiedź rośliny na stres. Manipulując poziomemmiRNA, np. tworząc rośliny transgeniczne, można wpływać na zachowywanie rośliny w różnych warunkach środowiskowych.
Zadaniem projektu jest wskazanie kierunku dla otrzymania zbóż, które są bardziej odporne na suszę. Jest to podstawa do dalszych działań naukowych, i wyprowadzenia roślin transgenicznych wykazujących różną wrażliwość na stres suszy. Manipulacja molekularna ścieżkami wskazanymi w ramach projektu może być kierunkiem w walce z suszą, która jest dużym problemem nie tylko w Polsce, ale także na całym świecie.
