Бұршақ тұқымдас өсімдіктер сырттан берілетін азотқа тәуелді емес, өйткені олар ризобия деп аталатын азотты бекітетін бактериялармен симбиоз құра алады. Өсімдіктер азотты бекітетін бактерияларды таниды және оларға түйіндер деп аталатын арнайы құрылған мүшелерді колонизациялауға мүмкіндік береді. Ризобиялар бөлетін сигналдық молекулаларды тану үшін жауап беретін NFR1 және NFR5 түйіндік фактордың екі рецепторы бар екені көп жылдар бойы белгілі. Бірақ рецепторлардың сигналдық кешендерде қалай бірге жұмыс істейтіні осы уақытқа дейін белгісіз болды.
«Тірі жасушаларда белсенді сигналдық кешендерді анықтау қиын, сондықтан бізге жаңа тәсілді әзірлеуге тура келді. Біраз уақыттан бері біз басқа мақсаттарда ламалардан алынған шағын бір доменді антиденелер нанободилерімен жұмыс істедік. Сонымен, біз рецепторлардың сигнализациясын зерттеу үшін наноблоктарды пайдалана аламыз ба деп ойладық», - деп түсіндіреді Каспер Ройкяр Андерсен.
Өсімдіктердің молекулалық биологиясы бөлімінің зерттеушілері а жасыл флуоресцентті ақуыз (GFP) рецепторлардың біріне және GFP-мен басқа рецепторға байланысатын наноденеге. Осылайша, екі рецептор тірі өсімдікке жақын жерге жеткізілді.
«Бізді таң қалдырғаны, түйіндердің пайда болуын бастау үшін рецепторларды наномен байланыстыру арқылы бір-біріне жақындату жеткілікті болды. Біз басқа рецепторларды да сынадық, бірақ ештеңе болған жоқ, бұл бізге NFR1 және NFR5 симбиотикалық сигнал беруді бастау үшін кешен құруы керек екенін көрсетті », - деп түсіндіреді Генриетт Рюбсам.
Ұзақ мерзімді перспективада зерттеушілер дәнді дақылдарға тамыр түйіндерінің симбиозын жасауды қалайды. азот орасан зор СО бар тыңайтқыштар2 және коммерциялық тыңайтқышқа қолжетімділігі шектеулі шағын фермерлерге тұрақты өнім алуға мүмкіндік беру.
Симона Радутойу: «Біз бар арпа рецепторлары бұршақ дақылдарында түйін түзілуін бастауға қабілетті деген өте жабайы идеяны ойлап таптық», - деп түсіндіреді.
Кристина Кронауэр былай деп түсіндіреді: «Біз арпа рецепторларының сигнал беру қабілетін наноблоктарды қолдану арқылы бір-біріне тарту арқылы сынадық және бұл екеуін байланыстыратынын көрсете алдық. Рецепторлар RLK4 және RLK10 лотоста түйін түзілуіне әкеледі. Бұл мүлдем күтпеген және өте перспективалы болды, өйткені бұл инженерлік жолдағы маңызды қадам болуы мүмкін дақылдық өсімдіктер симбиозға түсу азотты бекітетін бактериялар. «
Мақала журналда жарияланған ғылым.
Зерттеушілер енді басқа маңызды рецепторлық жүйелерді зерттеу үшін жаңа әдісті қолдануды асыға күтуде. Олар әсіресе тұрақты агроазық-түлік жүйесі үшін инженерлік азотты бекітетін дәнді дақылдардың перспективаларын зерттеуге және дамытуға өте қуанышты.