Bitkiler ve Mikropları Senkronize Olmadığında Sonuçlar Felaket Olabilir

Bitkiler ve Mikropları Senkronize Olmadığında Sonuçlar Felaket Olabilir
Sağlıklı bir vahşi tip Arabidopsis bitkisi (solda) ve bir mikrop dengesizliğinden muzdarip bir mutant bitki (sağda).
Sheng-Yang He, CC BY-SA

Çoğumuz duyduk inflamatuvar barsak hastalığıBağırsak mikrobiyomu olarak bilinen, insan bağırsağındaki anormal mikrop koleksiyonuyla ilişkili zayıflatıcı bir durum. Laboratuvarım Son zamanlarda, insanlar gibi bitkilerin de disbiyoz olarak bilinen bu durumu ciddi sonuçlarla geliştirebileceğini keşfetti.

Bir parçası olarak Bu çalışmada, meslektaşlarım ve ben, bitkilerdeki disbiyozun kontrolünde yer alan bazı genlerin ve süreçlerin insanlardakine benzer olabileceğini keşfettik. Bitki krallığındaki disbiyoz keşfi, bitki sağlığı ve küresel gıda güvenliğinde yeniliği teşvik etmek için yeni olanaklar sağlar.

Ben bir bitki mikrobiyoloğuyum bitkilerin ve mikropların birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğiyle ilgileniyor. Geçmişteki araştırmamız, patojenik enfeksiyonların moleküler ayrıntıları, bu çalışma laboratuvarımı bitki mikrobiyomunun büyüleyici dünyasına götürdü.

Bitkilerin mikrobiyomları var mı?

Bilim adamları insan "bağırsak bakterilerinin" dengeli olması gerektiğini söylediklerinde, insan sindirim sistemlerinde yaşayan tüm mikropların genetik materyaline veya bağırsak mikrobiyomuna atıfta bulunuyorlar. Bitkilerin mikrobiyomları da var mı? Cevap Evet.

Aslında, bitkinin filosfer adı verilen yer üstünde büyüyen kısımları ve aşağıda büyüyen kısımları rizosfer adı verilen, dünyadaki mikrop kolonizasyonu için en büyük habitatlardan birini sağlar. Her ikisi de Dünya'daki insan yaşamı için hayati öneme sahiptir.

Filosfer, biyokütle oluşturmak için gerekli olan ve birincil gıda, yakıt, lif ve ilaç kaynağı olan fotosentez için karbondioksiti alır. Fotosentez ayrıca hayvanların ve insanların nefes alması için oksijen açığa çıkarır, bu nedenle bitkiler genellikle gezegenimizin akciğerleri olarak kabul edilir. Öte yandan rizosfer, topraktan su ve besinleri alır.

Çeşitli çalışmalar bitki mikroplarının bitkilerin topraktan besinleri çıkarmalarına ve kuraklık, patojenler, böcekler ve diğer streslerle başa çıkmalarına yardımcı olduğunu göstermiştir.

Ekolojik çalışmalar ayrıca bitki yapraklarında yaşayan mikropların çeşitliliği arttıkça bitkilerin daha verimli göründüğünü de belirtmişlerdir.

Günümüzde çoğu bitki bilimcisi, mahsul verimliliğini ve gıda güvenliğini sağlamak için küresel stratejilerin bitkilerin mikrobiyomunu dikkate alması gerektiğine inanıyor. BM'nin Gıda ve Tarım Örgütü tahmin ediyor ki gıda ürünlerinin% 40'ına kadar bitki zararlıları ve hastalıkları nedeniyle her yıl kaybolmaktadır ve Birleşmiş Milletler Genel Kurulu 2020'yi Uluslararası Bitki Sağlığı Yılı ilan etmiştir.

Bazı mikroplar yapraklar ve sürgünlerle ilişkilendirilirken, kökler arasında başka bir farklı küme yaşar.Bazı mikroplar yapraklar ve sürgünlerle ilişkilendirilirken, kökler arasında başka bir farklı küme yaşar. Sheng-Yang He, CC BY-SA

Bitkiler mikrobiyotayı nasıl sağlıklı tutar?

Mikrobiyotanın - bitkiler üzerinde ya da yakınında yaşayan belirli mikroplar topluluğu - bitki sağlığı için önemi göz önüne alındığında, bitkilerin doğru mikrop karışımını seçmek için gelişmiş bir genetik ağ geliştirmiş olması gerektiğine karar verdik.

Bu doğruysa, hangi bitki genlerinin bitkiyi çevreleyen mikrop türlerini etkilediğini bilmek, bitkilerin daha iyi, daha güçlü büyümesine ve daha fazla biyokütle ve verim üretmesine yardımcı olmak için bitki mikrobiyomlarını optimize etmek için gelecekteki araştırmalara rehberlik edebilir.

Aslında, grubum şimdi model bitkide bu “mikrobiyotayı kontrol eden” genlerin bazılarını tanımladı. Arabidopsis thaliana.

Birkaç genin Bitki bağışıklığına ve su dengesine dahil olan, içeride sağlıklı bir mikrobiyota seçmek ve sürdürmek için kritiktir. Arabidopsis bitki yaprakları.

Bu tanımlanmış genleri bitkilerden çıkardığımızda, Arabidopsis bitki mutantları doğru mikrop karışımını barındıramadılar ve ölü veya sararmış yapraklar dahil olmak üzere disbiyoz semptomları sergiledi. Bildiğimiz kadarıyla bu, ilk kez dysbiosis'in olumsuz etkileri nedensel olarak belgelendi bitki krallığında.

[Koronavirüs pandemisini anlamanız gerekiyor ve size yardımcı olabiliriz. Konuşmanın bültenini okuyun.]

'Hasta' bitkilerin ilginç özellikleri

Meslektaşlarım ve ben, mutantımızda bazı önemli dysbiosis özellikleri gözlemledik. Arabidopsis bitkiler.

İlk olarak, dysbiosis mutantları, yaprakların içinde yaşayan anormal derecede yüksek mikroplara sahip olma eğilimindedir.

Sağlıklı bir Arabidopsis bitkisinden bir yaprak (solda) ve bir dysbiosis mutant bitkisinden bir yaprak (sağda). (bitkiler ve mikropları senkronize olmadığında sonuçlar felaket olabilir)Sağlıklı bir Arabidopsis bitkisinden bir yaprak (solda) ve bir dysbiosis mutant bitkisinden bir yaprak (sağda). Sheng-Yang He, CC BY-SA

İkincisi, mikrop çeşitliliğinde büyük bir değişiklik var. Örneğin, normal olarak Arabidopsis bitki yaprakları, yaprağın içinde yaşayan her türlü bakteri vardır. Bunun tersine, disbiyotik mutantlarda genel bakteri çeşitliliği büyük ölçüde azalır, bu da sağlıklı bitkilerin mikrobiyal çeşitliliği teşvik ettiğini ve muhtemelen bitki sağlığına faydalarını arttırdığını gösterir.

Üçüncüsü, filuma ait olan bakteriler Fermikütler vahşi tipte bol miktarda bulunur Arabidopsis yaprakları, genetik mutantlarımızdaki bolluk önemli ölçüde azalır. Ek olarak, dysbiosis mutant yapraklarındaki zararlı bakteri sayısında dramatik bir artış gördük. Bu mikrobiyota değişikliklerinin bazılarının enflamatuar bağırsak hastalığı olan insan hastalarda da gözlenmesini ilginç buluyoruz, bu da insanlarda ve bitkilerde dysbiosis gelişiminde kavramsal paralellikler olduğunu düşündürüyor.

Sıradaki ne?

Disbiyozun önlenmesinde yer alan çeşitli bitki genlerini ve süreçlerini tanımlamamız bizi heyecanlandırıyor. Tanımladığımız mikrobiyotayı kontrol eden genler Arabidopsis Diğer birçok bitkinin genomlarında bulunur, bu da bulgularımızın geniş bir uygulanabilirliğe sahip olabileceğini düşündürür.

Gelecekte, bitki sağlığını iyileştiren mikrobiyota temelli yaklaşımlara yol açabilecek bu konakçı genleri değiştirmeyi deneyebiliriz. Örneğin, gen düzenleme teknolojileri, belirli genlerin ekspresyonunu artırarak bitki yapraklarında sağlıklı bir biyom oluşturmak için kullanılabilir. Sentetik, sağlıklı bir mikrobiyom, bitkilerde disbiyozu önlemek için bir probiyotik olarak formüle edilebilir. probiyotiklerin insan bağırsağı mikrobiyom sağlığını iyileştirme sözü verildi.

Bir kişinin bağışıklık sistemiyle ilgili genlerdeki mutasyonlar, iyi bilinmektedir. enflamatuar bağırsak hastalığının gelişimi için risk faktörü insanlarda. Belki de gelecekteki araştırmalar, bitkilerin ve insanların hastalıkları önlemek için kendi mikrobiyotalarıyla nasıl etkileşime girdiğine dair daha fazla ortak özellikler bulacaktır.

Arabidopsis gibi bitkilerdeki genetik çalışmaların kolaylığı, araştırmacıların insanlarda ve bitkilerde mikrobiyota sağlığının korunmasına dahil olan daha fazla geni belirleyebilme olasılığını da sunuyor.

Konuşma

Yazar Hakkında

Sheng-Yang He, Üniversite Değerli Profesörü, HHMI Araştırmacısı, Michigan State University

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

ing


 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

Hoşunuza gidebilir

İNANÇ SESLERİ

internet şirket logoları
Google, Facebook ve İnternet Neden İnsanlık ve Küçük Yaratıklar Başarısız Oldu?
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Giderek daha belirgin hale gelen şey, interneti saran ve yayılan karanlık taraf…
Gece gökyüzünde dolunay
Burç Güncel Haftası: 18-24 Ekim 2021
by Pam Younghans
Bu haftalık astroloji dergisi gezegensel etkilere dayanmaktadır ve perspektifler ve ...
dışarıda bir sırt çantası taşıyan Covid maskesi takan kız
Maskenizi Çıkarmaya Hazır mısınız?
by Alan Cohen
Ne yazık ki, Covid pandemisi birçok insan için zorlu bir yolculuk oldu. Bir noktada, yolculuk olacak…
derin düşünceler içinde bir şapka giyen kız
Düşüncelerimize ve Deneyimlerimize Yeni Bir Yön Vermek
by Jude Bijou
Dünyada ne oluyorsa, o şekilde oluyor. Diğer insanları, şeyleri nasıl yorumluyoruz ve…
her karede çeşitli manzara resimleri olan bir film şeridinin illüstrasyonu
Kendiniz İçin Yeni Bir Gelecek Tasarlamak
by Carl Greer Doktora, PsyD
Fiziksel dünyada, şeylerin bir geçmişi ve geleceği, bir başlangıcı ve bir sonu vardır. Örneğin ben…
açık bir sınıfta öğrencilerin önünde duran öğretmen
Halk Eğitimine Yeniden Tutkulu Olmak
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Hayatımızda bizi cesaretlendiren, motive eden ve bize göstermeye çalışan biri olduğu için neredeyse hepimiz şanslıyız…
bir parkta yürüyen ve bisiklete binen insanlar
Yolunu Bulmak ve Hayatın Gizemi ile Akmak
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Hayat. Dinimiz, ırkımız, cinsiyetimiz, ırkımız ne olursa olsun hepimizin ortak noktası bu…
Bir zincir bağlantı çitin içinden büyüyen çiçek
Çok Soru... Çok Cevap?
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Bir sürü soruyla yaşıyoruz hayatı. Bazıları basittir. Hangi gün? Neye sahip olacağım…
Tutkunuzu Takip Edin ve Kendinizi Sınırlandırmayı Durdurun
Tutkunuzu Takip Edin ve Kendinizi Sınırlandırmayı Durdurun
by Barbara Berger
Tutkumuzu veya kalbimizin arzusunu takip ettiğimizi hepimiz biliyoruz çünkü doğru geliyor.…
İnançlarımızı İncelemek ve Düşünceli Yön değiştirmek
İnançlarımızı İncelemek ve Düşünceli Yön değiştirmek
by Eileen Workman
İnançlarımızı bu kadar güçlü yapan şey nedir, bazılarımız acı çekmeye ya da ölmeye isteklidir…
sıcak hava balonu üzerinde dolunay
Sonsuz Korku mu yoksa Bol Yaşam mı? Kova'da Mavi Ay Döngüsü
by Sarah Varcas
Bu ilk dolunay (24 Temmuz 2021) ile başlayan ve mavi ay (22…

EN ÇOK OKUNAN

Sahilde Yaşamak Kötü Sağlıkla Nasıl Bağlantılı?
Sahilde Yaşamak Kötü Sağlıkla Nasıl Bağlantılı?
by Jackie Cassell, Birinci Basamak Epidemiyoloji Profesörü, Halk Sağlığı Fahri Danışmanı, Brighton ve Sussex Tıp Okulu
Birçok geleneksel sahil kasabasının güvencesiz ekonomileri, o zamandan beri daha da azaldı…
Dünya Melekleri İçin En Yaygın Konular: Aşk, Korku ve Güven
Dünya Melekleri İçin En Yaygın Konular: Aşk, Korku ve Güven
by Sonja Grace
Dünya meleği olmayı deneyimledikçe, hizmet yolunun bilmecelerle dolu olduğunu keşfedeceksiniz ...
Benim için neyin iyi olduğunu nasıl bilebilirim?
Benim için neyin iyi olduğunu nasıl bilebilirim?
by Barbara Berger
Her gün müşterilerle çalışırken keşfettiğim en büyük şeylerden biri ne kadar zor…
1970'lerde Cinsiyetçilik Karşıtı Kampanyalarda Erkeklerin Rolleri Bize Rıza Hakkında Ne Öğretebilir?
1970'lerde Cinsiyetçilik Karşıtı Kampanyalarda Erkeklerin Rolleri Bize Rıza Hakkında Ne Öğretebilir?
by Lucy Delap, Cambridge Üniversitesi
1970'lerin cinsiyetçilik karşıtı erkek hareketinin bir dergi, konferans, erkek merkezleri altyapısı vardı ...
Dürüstlük: Yeni İlişkiler İçin Tek Umut
Dürüstlük: Yeni İlişkiler İçin Tek Umut
by Susan Campbell, Ph.D.
Seyahatlerimde tanıştığım bekarların çoğuna göre, tipik bir flört durumu tedirgin ...
Çakra İyileştirme Terapisi: İç Şampiyona Doğru Dans Etmek
Çakra İyileştirme Terapisi: İç Şampiyona Doğru Dans Etmek
by Glen Parkı
Flamenko dansı izlemek bir zevktir. İyi bir flamenko dansçısı coşkulu bir özgüven yayar ...
Tüm Umudunuzu Vermek Sizin İçin Faydalı Olabilir
Tüm Umudunuzu Vermek Sizin İçin Faydalı Olabilir
by Jude Bijou, MA, MFT
Bir değişiklik bekliyorsanız ve olmuyorsa hayal kırıklığına uğradıysanız, belki de…
Bir Astrolog Dokuz Astroloji Tehlikesini Tanıtıyor
Bir Astrolog Dokuz Astroloji Tehlikesini Tanıtıyor
by Tracy İşaretleri
Astroloji, kendi hayatımızı anlamamızı sağlayarak yaşamlarımızı güzelleştirebilen güçlü bir sanattır ...

InnerSelf'i takip et

facebook simgesitwitter simgesiyoutube simgesiinstagram simgesipintrest simgesirss simgesi

 E-posta ile son alın

Haftalık Dergi Günlük İlham

MEVCUT DİLLER

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

Yeni Tutumlar - Yeni Olanaklar

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | İç Pazar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Yayınları. Her hakkı saklıdır.