گیاهان برای نخستین بار واکسینه شدند!

دانشمندان می‌دانند که گیاهان برای مقابله با عفونت‌های باکتریایی، ویروسی و قارچی، یک جنگ شیمیایی را آغاز می‌کنند. آنها در پژوهش جدیدی دریافته‌اند که چگونه گیاه گوجه فرنگی می‌تواند با کمک یک ماده شیمیایی طبیعی، سیستم دفاعی خود را در مقابل آفت‌ها تقویت کند تا جلوی از بین رفتن برگ‌هایش را بگیرد.هنگامی که گیاهان مورد حمله باکتری‌ها، ویروس‌ها یا قارچ‌ها قرار می‌گیرند، واکنش دو جانبه نشان می‌دهند. آنها مواد شیمیایی تهاجمی را برای از بین بردن مهاجمان و مواد شیمیایی دفاعی را برای پیشگیری از گسترش آلودگی منتشر می‌کنند.دانشمندان "دانشگاه استنفورد"(Stanford University) در بررسی جدید خود، از نوعی واکسن شیمیایی استفاده کرده‌اند تا سیستم دفاعی گیاه را برای پیشگیری از گسترش عفونت‌های موضعی فعال کنند. این کار، نخستین گام برای کمک به حفظ محصولات در مقابل آفت‌ها به شمار می‌رود.

گروهی از دانشمندان دانشگاه استنفورد به سرپرستی "مری بث ماگت"(Mary Beth Mudgett)، زیست‌شناس گیاهی و "الیزابت ستلی"(Elizabeth Sattely)، مهندس شیمی این دانشگاه، در این پژوهش نشان دادند که چگونه می‌توان گیاه گوجه‌فرنگی و فلفل را در برابر باکتری‌هایی که می‌توانند از برگی به برگی دیگر منتقل شوند و به زرد شدن و نهایتا از بین رفتن آنها بیانجامند، حفظ کرد.آنها این کار را با درمان برگ‌هایی که عفونی نشده بودند، انجام دادند و یک ماده شیمیایی جدید موسوم به "NHP" را کشف کردند. NHP عامل واکنش‌های شیمیایی بسیاری است که موجب می‌شوند برگ‌های عفونی نشده، کمتر قابلیت میزبانی پاتوژن‌های مهاجم را داشته باشند.

کشف جدید
ماگت گفت: گروه ما در پژوهش سال گذشته خود توانست تاثیر NHP را بر سیستم دفاعی گیاهان آزمایشگاهی کشف کند. ما در این پژوهش جدید نشان دادیم که شاید بتوانیم از NHP برای تغییر مکانیسم دفاعی محصولات کشاورزی استفاده کنیم.ستلی گفت: گستره یافته‌های ما، بیش از دو گیاه گوجه‌فرنگی و فلفل است.ما در این پژوهش، ژنوم بیش از ۵۰ گیاه از جمعه ذرت و سویا را مورد بررسی قرار دادیم. بسیاری از این گونه‌ها، سیستم ژنتیکی لازم برای تولید مقادیر کمی از NHP را دارند که نشان می‌دهد ظرفیت ایجاد سپرهای محافظتی شیمیایی را دارند. ما با این بررسی نشان داده‌ایم که یک دوز اضافه از NHP می‌تواند به راه‌اندازی این سیستم دفاعی در گوجه‌فرنگی و فلفل کمک کند و شاید در تقویت دفاع طبیعی آنها نیز موثر باشد.وی افزود: اگرچه ما در حال حاضر توانسته‌ایم تاثیر این ماده شیمیایی را نشان دهیم اما برای درک بیشتر آن باید اطلاعات بیشتری در مورد زیست‌شناسی داشته باشیم. ما باید بفهمیم که اگر با مهندسی یک گیاه، انرژی بیشتری برای دفاع به آن بدهیم، چه تاثیری بر رشد آن خواهیم داشت.

محافظت گیاهی
دانشمندان در این پژوهش دریافتند که NHP می‌تواند گونه‌ای از مقاومت ایمنی موسوم به "مقاومت اکتسابی عمومی"(SAR) را در گیاهان فعال کنند تا یک سپر دفاعی شیمیایی را برای محافظت از بافت‌های عفونی نشده ارائه دهند. اگرچه دانشمندان این سیستم دفاعی را پیشتر کشف کرده بودند اما از نحوه فعال کردن آن اطلاعی نداشتند.هدف پژوهش‌های جدید این بود که مشخص کنند آیا NHP می‌تواند واکنش دفاعی لازم را در گوجه‌فرنگی و فلفل فعال کند یا خیر.ستلی گفت: ما می‌خواهیم با کمک مهندسی ژنتیک، سیستم دفاعی طبیعی را در گیاهان تقویت کنیم.این پژوهش، در مجله "Science Signaling" به چاپ رسید.