Peneliti dari laboratorium yang mempelajari jalur biokimia tanaman menemukan mekanisme yang memungkinkan respons sangat cepat terhadap stres lingkungan mendadak. Respons itu tidak bergantung pada pengaturan ulang ekspresi gen—yang membutuhkan waktu untuk mengubah tingkat RNA dan sintesis protein—melainkan pada modifikasi aktivitas enzim yang sudah ada di dalam sel. Jalur tersebut menghasilkan senyawa penting bagi pertumbuhan, perkembangan, dan kelangsungan hidup, sehingga kontrol instan terhadap enzim sangat menentukan nasib tanaman.
Molekul oksigen reaktif menurunkan aktivitas enzim secara langsung. Pada saat yang sama, beberapa senyawa hilir menumpuk dan berikatan dengan enzim hulu sehingga menghambat jalur secara keseluruhan. Efek ini bersifat pelindung: dengan membatasi keluaran jalur, tanaman menahan perkembangan sementara untuk menghadapi kondisi buruk. Dalam fase kedua, tanaman mengatur ulang proses jangka panjang yang membantu bertahan pada stres berkepanjangan namun sering mengorbankan pertumbuhan, sehingga tanaman menjadi lebih kecil atau tumbuh lebih lambat.
Hasil kerja ini, yang dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences dan berasal dari pekerjaan di laboratorium Dehesh, termasuk upaya teliti mengukur metabolit perantara pada kadar sangat rendah dan menelusuri mutasi yang mengecilkan tanaman tanpa mematikannya. Mien van de Ven memainkan peran penting dalam mengukur metabolit dan mengisolasi enzim yang rapuh; ia melanjutkan beberapa eksperimen selama dua tahun setelah pensiun untuk menyelesaikan bukti tersebut. Karena jalur serupa ada pada bakteri, temuan ini mungkin menunjukkan strategi yang lebih luas dan memberi peluang untuk memperkuat jalur tersebut demi mengembangkan varietas tanaman yang lebih tahan terhadap berbagai stres:
- kekeringan
- cahaya tinggi
- suhu ekstrem
- salinitas
Kata-kata sulit
- jalur — rangkaian reaksi kimia bertingkat dalam sel
- enzim — protein yang mempercepat reaksi kimia
- modifikasi — perubahan sifat atau aktivitas suatu zat
- molekul oksigen reaktif — molekul mengandung oksigen yang merusak sel
- ekspresi gen — proses produksi RNA dan protein dari gen
- metabolit perantara — zat kimia yang muncul antara reaksi metabolisme
- mutasi — perubahan permanen pada urutan DNA
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Bagaimana kontrol instan terhadap enzim bisa membantu pengembangan varietas tanaman tahan stres? Berikan alasan.
- Apa konsekuensi jangka panjang jika tanaman mengorbankan pertumbuhan demi ketahanan terhadap stres?
- Metode pengukuran metabolit pada kadar sangat rendah menantang. Menurut Anda, mengapa pengukuran semacam itu penting dalam penelitian ini?
Artikel terkait
Beras Joha dari India Menunjukkan Potensi Melawan Diabetes
Penelitian di India menemukan bahwa beras harum tradisional Joha dapat menurunkan kadar gula dan melindungi jantung pada uji laboratorium dan percobaan pada tikus. Para peneliti mendorong promosi dan kebijakan untuk mendukung penanaman Joha.
Senegal luncurkan respons nasional terhadap wabah RVF
Senegal meluncurkan respons nasional lintas sektor pada 20 October di Dakar untuk menghadapi wabah demam Lembah Rift. Pemerintah meningkatkan pengawasan, vaksinasi ternak, pengendalian nyamuk, dan upaya diagnostik di wilayah terdampak.
