تلعب بكتريا العقد الجذرية Rhizobium دوراًحيويا فى الزراعة عن طريق حثها لتكوين العقد الجذرية على جذور البقوليات مثل البسلة والفول والبرسيم وتستطيع هذه العقد أن تقلل كمية المخصبات النيتروجينية المضافة خلال نمو هذه المحاصيل.
و يدرس مجموعة من العلماء جينات البقوليات والـ Rhizobium خاصة تلك التى يتم استحثاثها أثناء التكافل إذ أن الاتصالات التى تتم بين النبات والريزوبيا خلال تكوين العقد واستمرارها يقدم فرصاً معرفية جديدة لدراسة نقل الإشارات فى أجهزة النبات. إذ وجد أن عملية تكوين العقد يتم تنشيطها عن طريق إشارات من جذور النباتات وكنتيجة لذلك تخلق البكتريا وتكون إشارات تستحث النسيج المرستيمى لتكوين العقدة بما يمكن البكتريا من اختراقه من خلال خيط إصابة يقوم النبات بتكوينه Plant-made infection thread. 
والإشارات الكيميائية المخلقة بواسطة البكتريا إنما هى مبنية على حمض أمينى معدل modified وهو (homoserine lactone) يحمل سلسلة آسيل acyl chain متنوعة ويسمى acyl homoserine lactones (AHLs وعن طريق الكشف عن هذه المواد وتفاعلاتها تستطيع الخلية النباتية أن تشعر بعدد وحدات الخلايا البكتيرية المحيطة بها وهل هى كافية أم لا بحيث تبدأ استحثاثا بالانقسام بطريقة تسمح بتكوين خيوط الإصابة التى ستتحول لاحقاً لعقد جذرية ويسمى هذا بالـ "Quorum sensing" أى الإحساس "بالنصاب القانونى"وتعتبر دراسة الـ Quorum sensing ذو أهمية بالغة فى فهم لاحق للعلاقات بين الطفيل والعائل. ونجد أن البكتريا تقوم داخل النسيج المرستيمى للعقدة nodule meristem باستحثاث جينات متخصصة مطلوبة لتثبيت النيتروجين. كما يتم داخل العقدة وخيط الإصابة nodule and infection thread إنتاج مواد من النبات تشتمل على جليكوبروتينات وجليكوليبيدات. وقد تم عزل مضادات الأجسام أحادية النشاط المتخصصة monoclonal antibodies للعمل ضد هذه المواد (جليكوبروتينات وجليكوليبيدات) ويتم استخدامها فى تحليل المواد التى يخلقها النبات ذات الأهمية فى تكوين العقد. وقد تم تعريف جينات محددة تم استحداثها خلال التكافل مابين البسلة والعقد الجذرية وقد قدمت تصورات جديدة عن أدوار المنتجات المتنوعة المفرزة بواسطة النبات والتى تحكمها الجينات خلال عملية الإصابة. ولهذه الأبحاث علاقة مباشرة على تطوير وتحسين والتحكم فى عملية تثبيت النيتروجين الجوى بواسطة العقد البكتيرية. ويعتبر أداة ممتازة فى دراسات الخلايا البيولوجية وفى مجالات دراسة العلاقة المتبادلة بين النبات والميكروب (Cell biological studies and plant-microbe interactions). كما وجد أن بكتريا Rhizobium leguminosarum تفرز بروتين يمسك بالكالسيوم Ca2+ binding protein يرجح أنه يتفاعل مباشرة مع الأغشية الخلوية للجذر (root cell membrane) بما يحفز عملية الاصابة وتكوين العقدة. وسوف يتم تحليل للآلية التى يتم بها إفراز هذا البروتين المقيد للكالسيوم عن طريق تحديد الجينات الحاملة للشفرات المرتبطة بنقل البروتينات.
وتشتمل الخطوات التالية فى تكوين العقدة على التصاق وثيق Intimate contact بين خلية البكتريا وسطح خلايا النبات وجارى الآن دراسة التفاعلات الجزيئية التى تحدث بينهم وتشمل المركبات الموجودة على سطح الخلية البكتيرية والتى يقترح أن لها دور فى عملية الالتصاق على lipopolysaccharides. ويتم الآن دراسة دورها المقترح فى تكوين العقد الجذرية عن طريق مضادات أجسام أحادية النشاط monoclonal antibodies وعن طريق الطفرات وعن طريق الطفرات البكتيرية التى فقدت هذه المركبات (lipopolysaccharides) ومانتج عن ذلك من أثر على تكوين العقد البكتيرية. كما ثبت أن هناك دور هام لمجموعة خاصة من السيتوكرومات Specialized set of cytochromes فى عملية التنفس فى وجود محتوى هوائى قليل إذ أن هذه هى الظروف السائدة فى العقد الجذرية. وسوف يتم دراسة هذه المجموعة من السيتوكرومات بهدف تحسين تكوين العقد الجذرية. وسوف تركز الدراسات البحثية فى الفترة القادمة على أنظمة دفاع العائل role of host defense systems نحو التحكم فى غزو الخلايا cell invasion بواسطة الـ Rhizobium.

المصدر: عصام هيكل
hedralandscape

....

  • Currently 81/5 Stars.
  • 1 2 3 4 5
27 تصويتات / 7041 مشاهدة

ساحة النقاش

شركة هيدرا لاعمال اتصميم الحدائق

hedralandscape
»

البحث في الموقع

تسجيل الدخول

عدد زيارات الموقع

3,997,712

Sciences of Life


Sciences of Life