Des chercheurs de l'Université d'Hiroshima se rapprochent de la découverte des processus moléculaires à l'origine de la façon dont les inondations privent les plantes d'oxygène. Cela aidera à créer des cultures plus tolérantes aux inondations. Portail Phys.org.
Selon la Banque mondiale, les inondations sont un risque mondial qui menace la vie et les biens de milliards de personnes. Encore plus de personnes risquent de mourir de faim à la suite d'inondations : l'eau peut inonder les cultures. Les chercheurs sont maintenant sur le point d'identifier processus moléculairesexpliquant comment les inondations privent les plantes d'oxygène. Cela aidera à créer des cultures plus résistantes.
Avec méta-analyse, qui implique de réanalyser les données d'autres études en général, une équipe de la Graduate School of Integrated Life Sciences de l'Université d'Hiroshima a trouvé plusieurs points communs gènes et mécanismes apparentés chez le riz (Oryza sativa) et Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Les scientifiques ont publié les résultats de leurs recherches dans la revue VIE.
"L'hypoxie est un stress abiotique pour les plantes, souvent causé par les inondations", a déclaré le co-auteur de l'étude, Keita Tamura, faisant référence au manque d'oxygène causé par la sursaturation. "Bien que de nombreuses recherches aient été effectuées dans le passé, nous pensions que les mécanismes biologiques peut être découvert en analysant plusieurs études à l'aide d'une méta-analyse de données accessibles au public.
L'équipe s'est concentrée sur le riz et le cresson, car la génétique des deux espèces avait déjà été largement étudiée. Selon Tamura, le riz est également considéré comme l'une des cultures les plus importantes au monde, servant de principal produit alimentaire pour plus de quatre milliards de personnes, selon le Groupe consultatif pour la recherche agricole internationale, alors comprendre comment empêcher une plante de réagir à hypoxie, est cruciale.
Les chercheurs ont identifié 29 paires de données de séquençage d'ARN pour Arabidopsis et 26 paires pour le riz dans des conditions normales et déficientes en oxygène à partir des ensembles de données disponibles. Selon le professeur Hidemasa Bono, le séquençage de l'ARN consiste à déchiffrer le schéma génétique d'un sujet à un moment donné, ce qui signifie que les données peuvent être utilisées pour étudier quels gènes ont causé quels changements.
"En analysant les données de séquençage de l'ARN, nous avons identifié 40 et 19 gènes régulés positivement et négativement chez les deux espèces", a déclaré Bono. "Parmi eux, certains facteurs de transcription WRKY et la cinnamate-4-hydroxylase, dont le rôle dans la réponse à l'hypoxie reste inconnu, étaient généralement régulés positivement à la fois chez Arabidopsis et le riz."
Selon Bono, cette régulation positive générale signifie que ces mécanismes moléculaires deviennent plus actifs lorsqu'il y a un manque d'oxygène, indiquant leur responsabilité mécaniste spécifique dans la façon dont les plantes réagissent.
Bono et Tamura ont comparé leurs résultats avec une méta-analyse similaire de l'hypoxie dans des cellules humaines et des échantillons de tissus. Ils ont découvert que deux des gènes couramment activés dans riz et Arabidopsis ont été supprimés chez leurs homologues humains.
"Notre méta-analyse suggère différents mécanismes moléculaires pour l'hypoxie chez les plantes et les animaux", a déclaré Bono. « Les gènes candidats identifiés dans cette étude devraient éclairer de nouveaux mécanismes moléculaires de réponse des plantes à l'hypoxie. En fin de compte, nous prévoyons de manipuler l'un des gènes candidats avec la technologie d'édition du génome pour créer des plantes tolérantes aux inondations.