Cercetătorii din Shanghai elucidă mecanismul comunicării dintre plantele leguminoase și bacterii, deschizând noi perspective pentru agricultură

Cercetătorii dezvăluie secretul comunicării plante-bacterie

O echipă internațională de oameni de știință, coordonată de Jeremy Murray din Canada și Zhang Yu de la Centrul CAS din Shanghai, a realizat o descoperire care ar putea schimba radical modul în care cultivăm plantele. Studiul lor, publicat recent în revista Science, a reușit să clarifice mecanismul prin care plantele leguminoase și bacteriile de tip rizobium reușesc să colaboreze pentru fixarea azotului – element vital pentru creșterea plantelor.

Dialog chimic: „Dublă încuietoare și cheie”

De mult timp, era cunoscut faptul că rădăcinile leguminoaselor eliberează flavonoizi, semnale chimice ce atrag bacteriile rizobiene. Însă, detaliile acestei interacțiuni rămăseseră un mister. Folosind tehnologii avansate, cercetătorii din Shanghai au obținut structura cristalină de înaltă rezoluție a complexului dintre proteina NodD – factorul de transcripție din rizobii – și compusul flavonoid emis de mazăre.

Analiza a dezvăluit cum NodD recunoaște cu precizie flavonoizii și care sunt elementele structurale esențiale ale acestei proteine responsabile de specificitatea recunoașterii. Jeremy Murray explică: „Fiecare specie de leguminoase trebuie să își identifice cu precizie tulpina preferată de rizobii. Acest lucru se realizează printr-un sistem reciproc de tip «dublă încuietoare și cheie».”

Acest sistem sofisticat de semnale previne confuziile între parteneri, chiar și atunci când mai multe specii de leguminoase cresc în aceeași zonă, asigurând astfel eficiența simbiozei.

O nouă eră pentru culturi precum orezul și porumbul?

Potrivit China Daily, rezultatele obținute deschid calea pentru transferul acestei simbioze și către plante care nu sunt leguminoase, precum orezul sau porumbul – o realizare care ar putea revoluționa agricultura globală. Dacă în trecut, limitările biologice păreau de netrecut, acum, cu această înțelegere detaliată a dialogului chimic, perspectivele devin mai promițătoare ca niciodată.

Rămâne de văzut dacă această descoperire va aduce aceeași revoluție ca introducerea îngrășămintelor chimice, dar de data aceasta cu ajutorul naturii – și al inteligenței științifice.