Ny rolle for proteinfamilien kunne give vej til, hvordan afgrødeegenskaber modificeres

Forskere har opdaget en ny rolle for en familie af proteiner, der kan give en vej til at ændre afgrødeegenskaber såsom tørketolerance og kornudbytte. Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Plants, fandt, at NAC-transkriptionsfaktorfamilien spiller en nøglerolle i reguleringen af ​​genekspression som reaktion på miljøbelastninger.

"Denne opdagelse kan have en betydelig indvirkning på afgrødeforbedring," sagde studieleder Dr. Jian-Kang Zhu, professor i plantebiologi ved Cornell University. "Ved at forstå, hvordan NAC-transkriptionsfaktorerne virker, kan vi muligvis udvikle nye måder at forbedre afgrødens ydeevne under udfordrende miljøforhold."

NAC-transkriptionsfaktorfamilien er en stor gruppe af proteiner, der findes i alle planter. De er involveret i en række cellulære processer, herunder celledeling, differentiering og apoptose. Imidlertid var deres rolle i at regulere genekspression som reaktion på miljøbelastninger ikke tidligere kendt.

I undersøgelsen brugte forskerne en række forskellige teknikker til at undersøge NAC-transkriptionsfaktorernes rolle i Arabidopsis thaliana, en lille blomstrende plante, der ofte bruges som modelorganisme i plantebiologi. De fandt ud af, at NAC-transkriptionsfaktorerne blev udtrykt i højere niveauer i planter, der var udsat for tørke, varme og saltstress. De fandt også, at NAC-transkriptionsfaktorerne regulerede ekspressionen af ​​en række gener, der er involveret i stressreaktioner.

"Disse resultater tyder på, at NAC-transkriptionsfaktorerne spiller en nøglerolle i reguleringen af ​​planters reaktion på miljøbelastninger," sagde Zhu. "Denne opdagelse kunne give en vej til at ændre afgrødeegenskaber såsom tørketolerance og kornudbytte ved at manipulere ekspressionen af ​​NAC-transkriptionsfaktorerne."

Forskerne arbejder nu på at identificere de specifikke NAC-transkriptionsfaktorer, der er involveret i at regulere genekspression som reaktion på miljøbelastninger. De planlægger også at undersøge, hvordan NAC-transkriptionsfaktorerne interagerer med andre proteiner og regulatoriske elementer for at kontrollere genekspression.

"Denne forskning er stadig i sine tidlige stadier," sagde Zhu. "Men vi håber på, at det vil føre til nye måder at forbedre afgrødens ydeevne under udfordrende miljøforhold."