దశకాల పాతిది రహస్యం సమాధానమైంది
ఒత్తిడి వచ్చినప్పుడు మొక్కలు ఒక ప్రాథమిక సందిగ్ధతను ఎదుర్కొంటాయి. తీవ్రమైన కాంతి, ఉష్ణం, కరవు లేదా అధిక లవణత కొన్ని నిమిషాలలో కణ నష్టానికి కారణమవుతుంది — కానీ వృద్ధిని నడిపిస్తున్న పరమాణు యంత్రాంగం సంక్లిష్టమైనది, మరియు జీవులు దానిని ఆపడానికి కేవలం సరిపెట్టు లేవుటను పట్టవేయలేవు. దశకాలుగా, శాస్త్రవేత్తలు ఒత్తిడి తొలుత మొక్కలు వృద్ధిని ఆపివేస్తాయని తెలిసేవారు కానీ ఈ వేగవంతమైన జీవరసాయన యంత్రాంగమును పూర్తిగా అర్థం చేసుకోలేదు. California University, Riverside నుండి ఒక కొత్త అధ్యయనం, Proceedings of the National Academy of Sciences లో ప్రచురితమైనది, చివరకు ఈ ప్రశ్నకు సమాధానమిచ్చింది.
ఈ ఆవిష్కారం జాగ్రత్తగా జన్యు పరిశోధన కార్యం మరియు ఒక పదవీ విరమణ ల్యాబ్ మేనేజర్ యొక్క అసాధారణ నిష్ఠ ద్వారా వచ్చింది, ఆమె ఆమె స్థానాన్ని విడిచిపెట్టిన తర్వాత కూడా కీలక ప్రయోగాలను పూర్తి చేయడానికి రెండు సంవత్సరాలు అదనపు సమయం ఖర్చు చేసింది. ఈ సమర్పణ ఒక ఆవిష్కారానికి దారితీసింది, ఇది ప్రపంచ వ్యవసాయానికి సంభావ్య ఫలితాలను కలిగి ఉండవచ్చు: రెండు-దశల సెల్ రక్షణ వ్యవస్థ, ఇది పంటలలో ఇంజనీరు చేయబడవచ్చు కాబట్టి అవి పెరుగుతున్న విపరీతమైన వాతావరణ పరిస్థితుల నుండి జీవించవచ్చు ఆహార సంరక్షణకు ఈ చేటుకే.
రెండు-దశల వ్యవస్థ ఎలా పనిచేస్తుంది
UC Riverside బృందం వృద్ధికి ఉపయోగించే ఒక కేంద్ర జీవక్రియ మార్గంపై దృష్టి సారించింది. సాధారణ పరిస్థితులలో, ఈ మార్గం నిరంతరం పనిచేస్తుంది, కణాలను విభజించడానికి మరియు విస్తరించడానికి అవసరమైన ముడి పదార్థాలను సরఫరా చేస్తుంది. ఒత్తిడి ఎదురైనప్పుడు, అయితే, శోధకులు మొక్కలు జన్యు వ్యక్తీకరణ మార్పుల కోసం ఎదుర్కొనవద్దని కనుగొన్నారు — ఇది గంటలు పట్టవచ్చు — విషయాలను నెమ్మదిగా చేయడానికి. బదులుగా, వారు నేరుగా జీవరసాయన ఇంటర్ఆక్షన్ల ద్వారా తక్షణమే ఎంజైమ్ కార్యకలాపాన్ని సవరిస్తారు.
ఒత్తిడి బహిర్గతం నుండి కొన్ని క్షణాలలో రక్షణ యంత్రాంగం యొక్క మొదటి దశ ప్రారంభమవుతుంది. రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ అణువులు, ఒక మొక్క యొక్క సాధారణ జీవక్రియ సమతుల్యత విఘ్నం అయినప్పుడు వేగంగా పేరుకుపోయే, వృద్ధి మార్గంలో ఖచ్చితమైన ఎంజైమ్లకు నేరుగా సవరణను ప్రేరేపిస్తాయి. ఏకకాలంలో, కొన్ని జీవరసాయన సమ్మేళనాలు మార్గం భంగం చేయబడినప్పుడు పేరుకుపోవటం పైభాగ ఎంజైమ్కు కట్టుకుంటాయి, ప్రక్రియను భౌతికంగా నిరోధిస్తుంది. సంయుక్త ప్రభావం వృద్ధి-సంబంధిత జీవక్రియ యొక్క దాదాపు తక్షణ సంకోచం.
రెండవ దశ దీర్ఘমেయాద అভిযోజనను అందిస్తుంది. ఒత్తిడి కొనసాగుతున్నందున, మొక్క సెల్ యంత్రాంగం స్వయంగా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది — వనరులు వృద్ధి నుండి దూరంగా రసాయన చేస్తాయి మరియు నిర్వహణ మరియు మరమ్మత్తు వైపుకు నిర్దేశిస్తాయి. ఇది ఆరోగ్యకరమైన కనిపించేటప్పుడు కూడా నీరు లేదా ఉష్ణ ఒత్తిడి కింద ఉన్న మొక్కలు గణనీయంగా నెమ్మదిగా పెరుగుతాయనే సుపరిచితమైన పరిశీలనను వివరిస్తుంది. శోధకులకు ఇప్పుడు ఒక పరమాణు వివరణ ఉంది, ఇది గతంలో ఒక అనుభవపూర్వక పరిశీలన కేవలం.
సేవానిరతమైన శాస్త్రవేత్త ఎవరు దీనిని సాధ్యమైనది చేసారు
సఫలత ఒక ఖాస సవాలైన ప్రయోగ సమస్యను పరిష్కరించవలసి ఉంది: ఏ నిర్దిష్ట సమ్మేళనం మార్గంలో సంచిత అవుతుందో మరియు అది పైభాగ ఎంజైమ్ నిరోధం ఎక్కడ కట్టుకుందో గుర్తించండి. పూర్వ ల్యాబ్ మేనేజర్ Wilhelmina van de Ven ఆమె కెరీయర్ సమయంలో సంబంధిత జీవరసాయన పద్ధతిలో నిపుణతను అభివృద్ధి చేసింది, మరియు ఆమె పదవీ విరమణ చేసినప్పుడు, ఆ నైపుణ్యాలు ఆమె సાथে వేరు చేయబడ్డాయి.
బదులుగా, van de Ven ఆమె పదవీ విరమణ తర్వాత రెండు సంవత్సరాల కాలం సమస్యపై పని చేయటం కొనసాగించింది, మార్గ యొక్క ప్రతి దశను ట్రేస్ చేసే ప్రయోగాలను పూర్తి చేసింది మరియు పైభాగ ఎంజైమ్ నిషేధానికి బాధ్యత ఉన్న ఖచ్చితమైన డౌన్స్ట్రీమ్ సమ్మేళనాన్ని గుర్తించింది. ఆమె పనిచేసిన సాంకేతిక స్పష్టత అందించింది, ఇది ఒక ఆశాజనక పరిశీలనను స్పష్టమైన పరమాణు వివరణ కలిసిన ప్రచురణీయ ఫলితంగా రూపాంతరం చేసింది.
వాతావరణ-స్థితిస్థాపక వ్యవసాయ కోసం అనువర్తనాలు
ఈ ఒత్తిడి-ప్రతిస్పందన యంత్రాంగం అర్థం చేసుకోవటం యొక్క ఆచరణీయ ఫలితాలు ముఖ్యమైనవి. ప్రస్తుత వ్యవసాయ పంటలు — గోధుమ, బియ్యం, మక్కయ, సోయాబీన్ — ప్రధానంగా ఇరవైవ శతాబ్దం యొక్క మధ్యమ, ఊహించదగిన వాతావరణానికి సరిపోయిపోయినవి. ప్రపంచ ఉష్ణోగ్రతలు పెరుగుతున్నందున మరియు అవపాత నమూనాలు మరింత అస్థిరమవుతున్నందున, ఉష్ణ తరంగాలు, కరవు సమయకాలం మరియు నేల లవణతా సంఘటనల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు తీవ్రత పెరుగుతున్నాయి.
ఈ ఒత్తిడి-ప్రతిస్పందన యంత్రాంగాన్ని మరింత సమర్థవంతంగా సక్రియం చేయగల పంటలు — నష్టాన్ని నివారించడానికి వేగంగా వృద్ధిని ఆపివేయటానికి మరియు ఆ తర్వాత పరిస్థితులు మెరుగుపడినప్పుడు వేగంగా పునः ప్రారంభించడానికి — ప్రతికూల పరిస్థితులలో ఉচ్చ ఫలితని నిర్వహించగలవు. సంబంధిత ఎంజైమ్లు మరియు బైండింగ్ సైట్ల ఖచ్చితమైన గుర్తింపు సాంప్రదాయక సంతానోత్పత్తి కార్యక్రమాలు మరియు ఖచ్చితమైన జన్యు సవరణ విధానాలకు తలుపులను తెరుస్తుందని శోధకులు సూచిస్తారు, ఇవి సంబంధిత యంత్రాంగాలను ప్రవేశపెట్టవచ్చు లేదా ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు.
సారూప్య మార్గాలు బ్యాక్టీరియాలో ఉన్నాయనే తీర్మానం దాని సంభావ్య ప్రాముఖ్యతకు మరొక కోణాన్ని జోడిస్తుంది. ఒత్తిడి-ప్రతిస్పందన యంత్రాంగం అంతటి సుదూర సంబంధిత జీవుల్లో పరిరక్షించబడితే, ఇది వనరు పరిమితికి సంబంధించిన ఒక ప్రాథమిక జీవ సాధన — పరిణామం యొక్క బిలియన్ల సంవత్సరాల నుండి ఎంపిక చేయబడిన దానిని సూచించవచ్చు. దాని పూర్ణ పరిధిని అర్థం చేసుకోవటం వ్యవసాయ పరిధిని ఆচ్ఛాదించే ఫలితాలను కలిగి ఉండవచ్చు, జీవ ఇంధన ఉత్పత్తి మరియు పారిశ్రామిక ఆవిష్కరణ ప్రక్రియలతో సహా.
ఆ తరువాత దశలు
UC Riverside బృందం వివిధ మొక్క జాతుల్లో ఒత్తిడి-ప్రతిస్పందన యంత్రాంగాలలో తేడాలను పరిశోధిస్తున్నది, ఏ సహజ వైవిధ్యాలు గ్రీన్ సవాళ్ను అందించాయో గుర్తించే లక్ష్యంతో. కృషి సంశోధన సంస్థల కింద సహకారం ఒత్తిడి-నిరోధక జాతులను క్షేత్ర పరిస్థితులలో పరీక్షించటానికి ప్రణయించబడింది, మరియు శోధకులు మార్గ మ్యాపింగ్ పని నుండి కీలక అంతర్దృష్టిపై ప్రాథమిక పేటెంట్ దరఖాస్తులను దాఖలు చేశారు.
ఈ కథ Phys.org ద్వారా రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా. అసలు కథ చదవండి.
