Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται στις έρευνες για τον καρκίνο οδήγησε στη δημιουργία ενός χάρτη χημικών ουσιών για τα φυτά που αποδεικνύεται σημαντικός για τη γεωργία, την παραγωγή τροφίμων και την ανθεκτικότητα στο κλίμα.
Χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας (ευαίσθητη τεχνική για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό χημικών ενώσεων), η μελέτη των Τάο Ζανγκ και Αλεξάντρα Ντίκινσον απεικονίζει έναν «οδικό χάρτη» που σκιαγραφεί το πού κατανέμονται τα βασικά μικρά μόρια κατά μήκος των βλαστικών κυττάρων των ριζών των φυτών αραβοσίτου (καλαμποκιού), αλλά και πώς η τοποθέτησή τους επηρεάζει την ωρίμανση του φυτού.
«Αυτός ο οδικός χάρτης για τις χημικές ουσίες παρέχει μια πηγή που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι επιστήμονες για να βρουν νέους τρόπους ρύθμισης της ανάπτυξης των φυτών», δήλωσε η Ντίκινσον. «Όσες περισσότερες πληροφορίες έχουμε σχετικά με το πώς αναπτύσσονται οι ρίζες των φυτών, τόσο ευκολότερα θα μπορούμε να τα σώσουμε, καθώς βρισκόμαστε στη μέση των συζητήσεων, ώστε να κάνουμε τα φυσικά μας περιβάλλοντα πιο βιώσιμα, ειδικά στη γεωργία».
Αρχικά επικεντρώθηκαν στα φυτά αραβοσίτου στις άκρες των ριζών, όπου τα βλαστοκύτταρα παίζουν ενεργό ρόλο στην ανάπτυξη του φυτού. Η μέθοδός τους περιελάμβανε το κόψιμο του κέντρου της ρίζας για να πάρουν μια καθαρή εικόνα των χημικών ουσιών μέσα.
Οι πρώτες εικόνες από τις χημικές ουσίες των ριζών
«Έμεινα έκπληκτη από το πόσες χημικές ουσίες εμφανίζονται σε πραγματικά ξεχωριστά μοτίβα», είπε η Ντίκινσον. «Μπορούμε να δούμε ότι το φυτό το κάνει αυτό επίτηδες, ότι δηλαδή χρειάζεται αυτά τα μόρια σε συγκεκριμένες περιοχές για να αναπτυχθεί σωστά».
Η έρευνα έδειξε ότι οι μεταβολίτες TCA «κρύβουν» προβλέψιμα αποτελέσματα για την ανάπτυξη, όχι μόνο στο φυτό του καλαμποκιού, αλλά και σε άλλα είδη. Αυτό είναι πιθανό επειδή οι μεταβολίτες TCA διατηρούνται με εξαιρετικό ρυθμό και παράγονται σε όλα τα φυτά καθώς και στα ζώα.
«Για να βοηθήσουμε στην κατανόηση των ριζών των φυτών από την πλευρά της βιολογίας, χρειαζόταν να μάθουμε ποιες χημικές ουσίες υπάρχουν σε αυτά» εξηγούν οι συγγραφείς της μελέτης.
Οι εικόνες που προέκυψαν, που πιστεύεται ότι είναι μερικές από τις πρώτες που αποκάλυψαν τη μετάβαση μεταξύ βλαστικών κυττάρων και ώριμου ριζικού ιστού, δείχνουν τον θεμελιώδη ρόλο των μεταβολιτών - μορίων που εμπλέκονται στην παραγωγή ενέργειας του φυτού.
Οι μεταβολίτες του τρίχλωρου οξικού οξέως (TCA) έγιναν το επίκεντρο της έρευνας, καθώς βρέθηκε ότι είναι βασικός παράγοντας στον έλεγχο της ανάπτυξης των ριζών.
