ارتباط البقوليات ببكتيريا الريزوبيا

تحتوي البقوليات على عُقَيْدات خاصة في جذورها، تعتبر موطنًا لبكتيريا تثبيت النيتروجين، التي تعرف باسم "الريزوبيا"، ويشكل الاثنان علاقة تكافلية.. حيث تزود البكتيريا النبات بنوع من النيتروجين يمكنه استخدامه، في حين يزود النبات البكتيريا بالسكريات والبروتينات.

أنتج الباحثون جينوم أوليًّا من الفصة البرميلية (Medicago truncatula)، وهي سلالة نموذجية لدراسة البقوليات، يشمل حوالي 94٪ من جيناته. وكشفت النتائج كيف تطورت عُقَيْدات البقوليات على مدى ملايين السنين. وقد نشروا هذه النتائج في مجلة Nature.

وتوصل فريق البحث، الذي ضم تون بيسيلينج من جامعة الملك سعود بالرياض، إلى أنه يمكن تتبع أصل هذه العُقَيْدات إلى حدث وقع قبل حوالي 58 مليون سنة، عندما قام الجينوم الكامل بإعادة إنتاج نفسه. وأشار الفريق إلى أن العديد من الجينات التي أعيد إنتاجها اكتسبت بعد ذلك وظائف جديدة؛ أدَّت إلى تطور العُقَيْدات. ومع ذلك.. فإن هذه الجينات تم إنتاجها على جينات أقدم عمرًا لها ارتباط بعُقَيْدات تشكلت قبل ذلك بفترة تتراوح بين 140-150 مليون سنة.

واقترح الباحثون طريقة اكتسبت من خلالها الفصة البرميلية القدرة على التفاعل مع البكتيريا، بعد أن تم تعديل الجينات الأقدم بعد حدوث إعادة إنتاج الجينوم الكامل. وأدت هذه العلاقة الناشئة إلى الارتباط المعقد بين البقوليات والبكتيريا، الذي لا يزال موجودًا حتى يومنا هذا، الأمر الذي يجعل هذه النباتات مفيدة بشكل خاص للبشر.

وكشف التسلسل الجيني أيضًا أن الفصة البرميلية تحتوي على موقع ارتباط بطول 764 نوكليوتيدات، لجينات NBS-LRR، وهي الجينات التي تلعب دورًا في اكتشاف المرض، وهذا أكثر من أي نبات آخر تم اكتشاف تسلسله الجيني.

ويقول نيفين يونج، رئيس فريق البحث: "إن هذا مثير للاهتمام ـ في المقام الأول ـ من منظور أساسي، فإحدى المنافع المحتملة قد تكون أن فحص جينات NBS-LRR يعطينا قائمة بالأجزاء التي يمكن الاستفادة منها في التعامل مع مشاكل الأمراض الجديدة".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.