پژوهشگران دانشگاه کمبریج موفق به شناسایی عملکرد متفاوت پروتئین‌های مشابه در رشد و توسعه گیاهان شدند.
دانشمندان "آزمایشگاه سینسبری" در دانشگاه کمبریج، با بررسی‌های ژرف بر روی پروتئین‌های SCAR/WAVE که نقش کلیدی در شکل‌دهی به سلول‌های گیاهی دارند، موفق به کشف تفاوت‌های عملکردی این پروتئین‌ها در گونه‌های مختلف شدند. این کشف می‌تواند راه را برای بهبود رشد و مقاومت گیاهان هموار کند.
عملکرد SCAR/WAVE در ساختار سلولی گیاهان
پروتئین‌های SCAR/WAVE یکی از اجزای مهم در سازمان‌دهی اسکلت سلولی (سیتواسکلتون) محسوب می‌شوند و با فعال‌سازی مجموعه پروتئینی ARP2/3، در فرآیندهایی مانند رشد ریشه‌موها و شکل‌گیری کرک‌های برگی (تریکوم‌ها) نقش دارند. این ساختارهای ریشه‌ای و برگی برای جذب مواد مغذی و تعامل با محیط اطراف ضروری‌اند.
تفاوت عملکرد در پروتئین‌های مشابه
در مطالعه‌ای که بر روی گیاه مدل Medicago truncatula انجام شد، محققان دو پروتئین SCAR نزدیک به‌هم با نام‌های MtAPI و MtHAPI1 را بررسی کردند. نتایج نشان داد که با وجود شباهت بسیار، این دو پروتئین کارکردهای کاملاً متفاوتی دارند:
MtAPI برای رشد طبیعی ریشه‌موها حیاتی است، در حالی که MtHAPI1 نمی‌تواند جای آن را بگیرد.
در مقابل، MtHAPI1 قادر است در گیاه Arabidopsis thaliana نقش مؤثری در ترمیم کرک‌های برگی آسیب‌دیده ایفا کند، اما MtAPI این توانایی را ندارد.
رمز تفاوت در یک توالی کوچک
محققان دریافتند که وجود یک توالی 42 آمینواسیدی در بخش خاصی از MtAPI باعث کاهش پایداری آن در سلول می‌شود. این ناحیه که به‌عنوان یک بخش "ذاتی نامنظم" شناخته می‌شود، می‌تواند به‌عنوان یک "عامل بی‌ثبات‌کننده عمومی" در پروتئین‌ها عمل کند؛ حتی در گونه‌های گیاهی دیگر نیز این ویژگی تکرارپذیر است.
اهمیت این کشف در زیست‌شناسی گیاهی
به گفته دکتر سابینه بروم، نویسنده اصلی مقاله، این تحقیق نشان می‌دهد که بخش‌هایی از پروتئین‌ها که کمتر مورد توجه بودند، نقشی حیاتی در تعیین عملکرد آن‌ها ایفا می‌کنند. این یافته‌ها راه را برای درک بهتر تعاملات سلولی و رشد گیاهان باز می‌کند و می‌تواند در آینده برای بهبود عملکرد زیستی گیاهان در برابر چالش‌های محیطی مورد استفاده قرار گیرد.
