چرا گیاهان بیش از حیوانات عمر می‌کنند؟

دانشمندان به درک جدیدی درباره دلیل عمر طولانی‌تر گیاهان در مقایسه با حیوانات رسیدند.

دانشمندان به درک جدیدی درباره دلیل عمر طولانی‌تر گیاهان در مقایسه با حیوانات رسیدند.

سلول‌های بنیادی برای نسل ادامه‌دار سلول‌های جدید حیاتی هستند و گرچه اهمیت سلول‌های بنیادی در سوخت‌سانی به فرایند رشد گیاهان آشکار است، هنوز پرسش‌های بی‌پاسخ فراوانی در خصوص تنظیم مولکولی آن‌ها وجود دارد.

محققان در VIB و دانشگاه Ghent گام جدیدی را برای درک کنترل پیچیده این سلول‌های بنیادی برداشتند.

داده‌های لیوین دو ویلدر نشان می‌دهد سلول‌های بنیادی سازمان‌دهنده در ریشه‌های گیاهان در مقابل آسیب‌ به دی ان ای کمتر حساس هستند.

این سلول‌های المثنی اصلی و دست‌نخورده‌ای از دی ان ای را در خود جای داده‌اند که می‌تواند برای جایگزین‌کردن سلول‌های آسیب‌دیده در صورت لزوم، به کار روند.

حیوانات نیز به مکانیسم مشابهی متکی هستند اما اکثر گیاهان از این شیوه به روش بهینه‌تری استفاده کرده‌اند.

این نکته می‌تواند توضیح‌دهنده این واقعیت باشد که چرا بسیاری از گیاهان می‌توانند بیش از صدها سال عمر کنند، در صورتی که این امر برای حیوانات کاملا دور از دسترس و استثنایی به نظر می‌رسد.

رشد و توسعه گیاه به نسل ادامه‌داری از سلول‌های جدید متکی است و گروه کوچکی از سلول‌های متخصص طی این فرایند در رشد محورهای یک گیاه حاضرند.

این سلول‌های بنیادی در فرکانس و تکرار بالا تقسیم می‌شوند و دارای ویژگی بی‌نظیری هستند که بر مبنای آن، سلول مادر اصلی فعالیت سلول بنیادی را حفظ می‌کند، در حالی که سلول دختر تخصص خاصی را کسب می‌کند.

علاوه بر این، سلول‌های بنیادی ریشه‌های گیاه همچنین مامن سلول‌های سازمان‌دهنده هستند.

این سلول‌های سازمان‌دهنده با فرکانس پایین‌تر سه تا ۱۰ برابر تقسیم می‌شوند، بنابراین، اغلب از آن‌ها به عنوان سلول‌های مرکزی یاد می‌شود.

سلول‌های سازمان‌دهنده عمل سلول‌های بنیادی احاطه‌کننده را کنترل می‌کنند و در صورت لزوم، می‌توانند جایگزین آن‌ها شوند.

به مدت تقریبا ۲۰ سال، دانشمندان سراسر جهان در حال مطالعه عمل سلول‌های بنیادی و سلول‌های سازمان‌دهنده کنترل‌کننده آن‌ها بوده‌اند.

تاکنون این موضوع که چگونه سلول‌های خاموش و تقسیم‌کننده فعال می‌توانند به این تنگاتنگی همزیستی داشته باشند و این که چه مکانیسم‌هایی در اساس شخصیت خاموش آن‌ها قرار دارند، مشخص نبود.

محققان گیاهان VIB و دانشگاه Ghent هم‌اکنون شبکه مولکولی جدیدی را کشف کرده‌اند که درک آن‌ها را از کنترل و فعالیت این سلول‌های بنیادی افزایش می‌دهد.

مولفه مرکزی این فرایند کشف پروتئین جدیدی به نام عامل رونوشت ERF۱۱۵ است.

دانشمندان نشان دادند که سلول‌های سازمان‌دهنده به دلیل منع فعالیت ERF۱۱۵ به ندرت تقسیم می‌شوند.

زمانی که سلول‌های سازمان‌دهی‌کننده برای جایگزین‌شدن سلول‌های بنیادی احاطه‌کننده تقسیم می‌شوند، ERF۱۱۵ فعال می‌شود.

مولفه ERF۱۱۵ سپس تولید هورمون گیاهی phytosulfokine را شبیه‌سازی می‌کنند و این مولفه به نوبه خود تقسیم سلول‌های سازمان‌دهی کننده را فعال می‌کند.

بنابراین، شبکه ERF۱۱۵-phytosulfokine به عنوان یک سامانه پشتیبان در طول شرایط استرس‌زا عمل می‌کند که این موضوع برای فعالیت سلول‌های بنیادی تعیین‌کننده است.

جزئیات این مطالعه در Science منتشر شد.