زیست نیوز- با مشخص شدن عملکرد سه پروتئین گیاهی، دانشمندان گیاه شناسی به افزایش تولید دانه های روغنی و در نتیجه افزایش تولید مواد غذایی، مواد شیمیایی زیست تجدیدپذیر و زیست سوخت ها بسیار امیدوار شده اند. در این مطالعه که نقش سه پروتئین"FAP"در متابولیسم اسیدهای چرب شناسایی شده، در ابتدا تجزیه و تحلیل فعالیت ژن توسط تیم تحقیقاتی "دانشگاه ایالتی آیووا" و تعیین ساختار پروتئین ها توسط "موسسه مطالعات بیولوژیک سالک" به صورت جداگانه انجام شده است.

سپس، محققان این دو مرکز به یکدیگر ملحق شده تا نظریه نقش این سه پروتئین در تنظیم مقدار و نوع اسیدهای چرب موجود در گیاهان را مورد بررسی قرار دهند. بر اساس بررسی های صورت گرفته، عملکرد پروتئین ها به میزان دما بسیار حساس بوده و این ویژگی نیز می تواند نقش مهمی در چگونگی کاهش تاثیرات تغییرات دمائی بر گیاهان با استفاده از اسیدهای چرب ایفا کند.

رهبری مطالعه اخیر را که در نشریه "نیچر" به چاپ رسیده، "ایو سایرکین ورتله" استاد ژنتیک، توسعه و زیست شناسی سلولی دانشگاه آیووا و "جوزف نوئل" یکی از اساتید "موسسه سالک" (SALK) بر عهده داشته اند. به اعتقاد نوئل، این مطالعه پیامدهای قابل توجهی در زمینه تنظیم ساختار اسیدهای چرب در گیاهان نه تنها برای تولید مواد غذایی پایدار بلکه برای افزایش تولید مواد شیمیایی زیست تجدیدپذیر و زیست سوخت ها دارد.

به دلیل آنکه مولکول های بسیار پر انرژی مانند اسیدهای چرب با استفاده از انرژی خورشید در گیاهان تولید می شوند، می توانند در تامین منابع مقرون به صرفه تر و کارآمدتر برای محصولات زیست تجدید پذیر بسیار کمک کنند. اگرچه، محققان به نقش سه پروتئینFAP1،FAP2وFAP3در تجمع اسیدهای چرب در بافت های مختلف گیاهان مانند برگ ها و دانه ها پی برده اند، اما همچنان مکانیزم فیزیکی که در سطح ملکولی به کار می گیرند را شناسایی نکرده اند.

یکی از ابزارهای مورد استفاده تیم دانشگاه آیووا، "متا اُم گراف"، نرم افزاری که برای تجزیه و تحلیل مجموعه بزرگ داده های عمومی درباره ساختارهای فعالیت ژن تحت تغییرات مختلف رشد، محیط و ژنتیک طراحی شده، بوده است.

بر این اساس، مشخص شده که الگوهای بیان ژنFAPمشابه ژن هایی است که در رمزگذاری آنزیم های سنتز اسیدهای چرب نقش دارند. همچنین، تجمع دو پروتئین در مناطقی از گیاه که بیشترین میزان روغن تولید می شود، مشخص شده است. این قبیل نشانه ها، در پیش بینی نقش پروتیئن هایFAPدر تجمع اسیدهای چرب به محققان بسیار کمک کرده است.

پس از بررسی های صورت گرفته در نرم افزار مذکور، تیم آیووا بوسیله مقایسه اسیدهای چرب گیاهان جهش یافته که فاقد پروتیئن هایFAPبوده با گیاهان عادی، این نظریه را به صورت تجربی در بوته آزمایش قرار دادند. به رغم ظاهر سالم گیاهان جهش یافته، مجموع محتوای اسیدهای چرب گیاهان عادی بسیار بیشتر از آنها بوده و نوع این اسیدهای چرب نیز متفاوت بوده است.

از سوی دیگر، نوئل و تیم تحقیقاتی وی، تکنیک های دیگری مانند "کریستالوگرافی اشعه ایکس" و "بیوشیمی" را برای بررسی پروتئین هایFAPو ارتباط آنها با اسیدهای چرب مورد استفاده قرار داده اند. به اعتقاد محققان مرکز سالک، این پروتئین ها به نوعی پیوندهای گمشده حیاتی در متابولیسم اسیدهای چرب گیاه "آرابیدوپسیس تالیانا" محسوب می شوند. همچنین، از آنجایی که ژن های مشابه در سراسر قلمرو گیاهان پراکنده شده، احتمالا عملکردی مشابه در دیگر گونه های گیاهی نیز دارند.

اگر نقشی که پروتئین ها در تولید دانه های روغنی ایفا می کنند، به طور کامل شناسایی شود، قادر خواهیم بود تا فعالیت پروتئین ها در زنجیره های گیاهی جدید برای تولید روغن بیشتر و یا کسب روغنی با کیفیت تر از محصولات کنونی را اصلاح کنیم.

همچنین، نقش آنها در کاهش اثر شوک های محیطی بر گیاهان، دانشمندان گیاه شناسی را قادر خواهد کرد تا به توسعه گیاهانی مقاوتر اقدام کنند. از این رو، کشاورزان می توانند محصولات مورد نیاز برای بخش های تولید زیست سوخت ها و مواد شیمیایی را در زمین های که تا پیش از این برای کاشت آنها مناسب نبودند، پرورش دهند.