Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Nagoya, Iapan, air uidheamachd a lorg airson a bhith a’ giùlan siùcar agus hormonaichean ann am planntrais. Tha na toraidhean cuideachd a’ soilleireachadh gu bheil còmhdhail siùcar riatanach airson torrachas fireannaich ann am planntrais, a tha a’ ciallachadh cinneasachadh poilean. Chaidh na co-dhùnaidhean fhoillseachadh ann an Gnothaichean Acadamaidh Nàiseanta nan Saidheansan.
Tha luchd-còmhdhail nam pròtanan a tha ann air memblan cealla. Bidh gach còmhdhail a’ ceangal ri a substrate agus ga ghiùlan thairis air an membran cealla. Bidh cuid de luchd-còmhdhail a’ giùlan beathachadh, agus cuid eile a’ giùlan mholacilean a bhios, mar eisimpleir, a’ cuideachadh cheallan gus conaltradh ri chèile. Chaidh aon chlas de luchd-còmhdhail a lorg anns an dà chuid lusan agus is e beathaichean Sugars Will Be Exported Transporter (SWEET). Bidh SWEET a’ cuairteachadh siùcar, leithid cràisgean, ann an lusan. Cho luath ‘s a bhios an SWEET a’ ceangal ri sucrose, bidh e a ’gluasad thairis air a’ phlannt, ga sgaoileadh gus am faigh am plannt beathachadh agus fàs. An seo, canar substrate ris an sucrose, a tha air a ghiùlan leis an neach-còmhdhail.
Gu cudromach, tha barrachd air aon substrate aig SWEET. Mar eisimpleir, cuid de sheòrsan SWEET ann an lusan Arabidopsis cuideachd Còmhdhail hormone ris an canar gibberellin (GA), a bhios a’ cumail smachd air fàs planntrais agus gintinn. Tha comas aig na seòrsaichean SWEET seo sucrose agus GA a ghiùlan, ach chan eilear a’ tuigsinn iomchaidheachd fiseòlasach nan gnìomhan còmhdhail aca. Tha an dà chuid sucrose agus GA deatamach airson fàs agus leasachadh planntrais, agus tha structar sònraichte aig gach fear.
“Cha robh e soilleir ciamar a dh’ fhaodas SWEET ceangal ris an dà structar eadar-dhealaichte sin, agus mar a roghnaicheas SWEET sucrose no GA a ghiùlan, ”thuirt an Dr Masayoshi Nakamura, àrd-ollamh co-cheangailte ainmichte aig Institiud nam Bith-Molecules Cruth-atharrachail (WPI-ITbM) aig Oilthigh Nagoya.
A bharrachd air an sin, nuair a tha cuid de sheòrsan SWEET air am milleadh ann am planntrais, bidh an lus a’ fàs sterile fireann, a’ ciallachadh nach urrainn dha poilean a thoirt gu buil. Ach, cha robh na h-adhbharan airson an sterility seo soilleir. Is dòcha gu robh e air sgàth dìth còmhdhail sucrose, dìth còmhdhail GA, no an dà chuid. Gus na ceistean sin a sgrùdadh, chuir sgioba rannsachaidh air a stiùireadh leis an Dr Nakamura còmhla atharrais fiùghantach moileciuil le dòighean-obrach ginteil clasaigeach. Anns na deuchainnean aca, chuir iad fòcas air seòrsa de SWEET ris an canar SWEET13, a tha aithnichte a bhith a’ giùlan an dà chuid sucrose agus GA, agus a tha riatanach cuideachd airson torachas fireann.
Gus tuigse fhaighinn air mar a tha sucrose agus GA a’ ceangal ri SWEET agus air an giùlan leis, rinn iad an toiseach innleachd ris an canar atharrais fiùghantach moileciuil. Bha an dòigh seo coltach ri doca eadar SWEET13 agus sucrose, agus doca eadar SWEET13 agus GA, stèidhichte air na structaran aca. A’ cleachdadh nan samhlaidhean coimpiutaireachd sin, rinn an luchd-rannsachaidh ro-innse amino acids ann an SWEET13 a tha ag aithneachadh sucrose agus GA.
Às dèidh sin, a 'cleachdadh cultaran cealla, dhearbh iad an robh na h-amino-aigéid sin riatanach airson gnìomhan còmhdhail sucrose agus GA SWEET13. Bha làrach sònraichte de SWEET13 le aminoideach ris an canar asparagine agus serine cudromach airson gnìomhan còmhdhail sucrose agus GA, fa leth.
An uairsin, gus soilleireachadh mar a thachair an sterility fireann, chuir an luchd-rannsachaidh àite aon de na h-amino-aigéid a chaidh ainmeachadh roimhe, a ’gineadh SWEET a bhios a’ giùlan dìreach sucrose agus SWEET a bhios a ’giùlan GA a-mhàin. Le SWEET a bhios a’ giùlan sucrose a-mhàin ach chan e GA, thug an lus a-mach poilean. Ach, le SWEET a bhios a’ giùlan GA a-mhàin ach chan e sucrose, cha do shoirbhich leis a’ phlannt poilean a thoirt gu buil. Tha na toraidhean sin a’ ciallachadh gur e giùlan sucrose SWEET, chan e GA, a tha riatanach airson cinneasachadh poilean.
“Le bhith a’ cothlamadh docaigeadh moileciuil, atharrais air daineamaigs moileciuil agus modhan ginteil, rinn sinn deuchainn soirbheachail air roghnachas fo-stratan [ie, sucrose agus GA] air leth,” thuirt an Dr Nakamura. A bharrachd air an sin, tha luchd-còmhdhail eile ann a bharrachd air SWEET a bhios a’ giùlan grunn fho-stratan eadar-dhealaichte. “Faodaidh na dòighean-obrach againn sgrùdadh a dhèanamh air luchd-còmhdhail agus substrates eile, agus bheir sin air adhart rannsachadh air luchd-còmhdhail,” thuirt e.
Le bhith a’ tuigsinn barrachd mu ghiùlan siùcar is hormona ann am planntrais dh’ fhaodadh sin leantainn gu dòighean àiteachais leasaichte a tha nas èifeachdaiche agus nas seasmhaiche na cleachdaidhean gnàthach.