Her tohum basit bir hedefle başlar: suya ulaşmak, besinleri toplamak ve dik durmak. Yüzeyin altında, kök uçları toprağı yoklar ve bitkiyi hayatta tutan dallara doğru uzanır. Araştırmacılar şimdi bu dalların ortaya çıktığı anı, birçok kişinin orucun sağlık yararlarıyla ilişkilendirdiği geri dönüşüm yolu olan otofajiye kadar izledi.
Kopenhag Üniversitesi'ndeki bilim insanları, canlı fidelerde yolu haritalandırdı. Transkripsiyon faktörü ARF7'nin öngörülebilir dalgalar halinde kaybolduğunu ve geri döndüğünü ve her birinin büyüme hormonu oksinindeki bir artışla bağlantılı olduğunu gözlemlediler. Yardımcı Doçent Eleazar Rodriguez, "Oruç, insanlarda çeşitli sağlık yararları sağladığı için popüler hale geldi, çünkü yiyeceksiz dönemler vücudun hücrelerdeki çeşitli atık ürünlerinden kurtulmak için temizleme süreçlerini etkinleştirmesine neden oluyor" diye açıklıyor.
Süreç, kullanılmış proteinleri parçalanma için bir vakuole yönlendiren bir etiket olan NBR1'e dayanır. Her ARF7 uzaklaştırması, sinyal devresini sıfırlar, böylece birkaç saat sonra tekrar ateşleyebilir. Otofaji yavaşladığında, ARF7 birikir, mesajlar uzar ve kök olağan ritmini kaybeder. Desen, yaprak açılışını yönlendiren sirkadiyen ritimlere benzer, ancak yalnızca bitkinin gizli yarısını oluşturmaya odaklanır.
Grup, yolun sınırlarını test etmek için temel otofaji genlerini devre dışı bıraktı. Mutant fideler daha az yan kök üretti ve daha az su emdi. Rodriguez, "Bitkinin otofajisini bozduğumuzda, her yerde atık vardı ve atıklar arasında ARF7 proteinini tespit edebildik" diyor. Mikroskopi, döküntülerle dolu şişmiş vakuolleri ortaya çıkardı ve bu da seyrek ve verimsiz bir kök sistemiyle sonuçlandı.
Geri dönüşüm araç seti çiçekli bitkiler arasında paylaşıldığından, bulgular yetiştiriciler ve mikrobiyal toprak katkı maddeleri geliştiren şirketler için yeni seçenekler sunuyor. Otofajiyi ayarlamak veya NBR1 etiketlerini ayarlamak, köklerin toprakta daha derinlere nem aramasını ve gübreyi yıkanmadan yakalamasını sağlayarak ek girdi olmadan hasadı iyileştirebilir. Danimarka'daki pilot parseller, değişen yağış düzenleri altında bu fikirleri zaten test ediyor.