Shkencëtarët e Dartmouth nuhasin gjenet dhe identifikojnë një përbërje të re kimike që nxisin aromën e mprehtë të titan arum.
Era e pazakontë e arumit të titanit, që zakonisht quhet lule e kufomës, sepse aroma e saj të kujton mishin e kalbur, tërheq turmat e vizitorëve kureshtarë në serat anembanë botës gjatë lulëzimit të saj të rrallë. Ajo që gjithashtu i intrigon shkencëtarët është prirja e lules së kufomës për t’u ngrohur pak para se të lulëzojë përmes një procesi të njohur si termogjeneza, një tipar i pazakontë në bimë që nuk kuptohet mirë.
Tani, një studim i udhëhequr nga Dartmouth shikon nën kapuçin e lules së kufomës për të zbuluar rrugët themelore gjenetike dhe mekanizmat biologjikë që nxisin prodhimin e nxehtësisë dhe kimikateve me erë kur bima lulëzon. Në një punim të botuar më 4 nëntor në PNAS Nexus , shkencëtarët identifikuan gjithashtu një përbërës të ri të erës së luleve të kufomës – një kimikat organik i quajtur putrescine.
Shkencëtarët shfrytëzuan disa lulëzime të Morphy , lules së kufomës 21-vjeçare të Dartmouth, e vendosur në serën e Life Sciences, për të mbledhur mostra indesh për analiza gjenetike dhe kimike.
Titan arum nuk është një lule e vetme, por një grup lulesh të vogla të fshehura brenda një kërcelli gjigant qendror të quajtur spadix, i cili mund të rritet deri në 12 metra i gjatë dhe është tipari vizual më i mrekullueshëm i bimës. Bima mund të kalojë vite pa lulëzim – një interval prej 5 deri në 7 vjet është tipik – por kur ndodh, ajo lulëzon brenda natës. “Lulet janë të rralla dhe gjithashtu jetëshkurtër, kështu që ne kemi vetëm një dritare të vogël për të studiuar këto fenomene,” thotë Schaller.
Një shtresë e hollë si petal në bazën e spadix-it e quajtur spathe shpaloset për të krijuar një filxhan rreth kërcellit qendror që është i kuq i thellë ose ngjyrë kafe në brendësi. Spadix fillon të nxehet, duke u ngritur deri në 20 gradë Fahrenheit mbi temperaturën e ambientit, e ndjekur menjëherë nga lëshimi i aromës së veçantë të bimës që rrjedh nga një koktej me përbërje të qelbur me bazë squfuri që tërheqin mizat dhe brumbujt e kërmave që ndihmojnë. shumohen bimën.
Kur Morphy lulëzoi në vitin 2016 , studiuesit mblodhën nëntë mostra të indeve gjatë tre netëve duke filluar kur temperatura e spadiksit arriti kulmin – nga buza dhe baza e spathes, dhe thumba e lartë e spadix-it e njohur si apendiksi. Më vonë ata shtuan dy mostra shtesë gjethesh në koleksionin e tyre.
Alveena Zulfiqar, një studiuese kërkimore e shkëmbimit që punonte në laboratorin Schaller në atë kohë, kuptoi se si të nxirrte ARN me cilësi të lartë nga indi, duke i mundësuar ekipit të kryente analizat e sekuencës së ARN-së dhe të përcaktojë rolin që luajnë gjenet në ngrohjen e bimës dhe shkaktimin e erën.
“Kjo na ndihmon të shohim se cilat gjene po shprehen dhe të shohim se cilat janë veçanërisht aktive kur apendiksi nxehet dhe lëshon erë,” thotë Schaller, një biolog molekular që studion se si hormonet bimore rregullojnë aftësinë e tyre për t’u rritur dhe reaguar ndaj ndryshimeve në. mjedisin e tyre. Ai gjithashtu shfaq dritën e hënës si një shkrimtar i trillimeve të shkurtra, veçanërisht trillimeve horror: “Lulja e kufomës përshtatet mirë në të dyja këto botë,” thotë ai.
Termogjeneza, ose aftësia për të gjeneruar nxehtësi, është e zakonshme tek kafshët, por e rrallë në bimë. Në qelizat shtazore, një klasë e proteinave të quajtura proteina shkëputëse ndërpresin procesin e vendosjes së energjisë kimike në ruajtje, duke i çliruar ato si nxehtësi, thotë Schaller.
Analiza e ARN-së zbuloi se gjenet e lidhura me homologët bimorë të këtyre proteinave, të njohura si oksidaza alternative, treguan shprehje më të lartë në indet e nxjerra kur filloi lulëzimi, veçanërisht në apendiksin. Gjithashtu aktive në atë kohë ishin gjenet e përfshira në transportin dhe metabolizmin e squfurit.
Roli i aminoacideve në aromën e luleve të kufomës
Për të gjurmuar mekanizmat e vendosur në lojë nga këto gjene, ekipi izoloi indet nga bima gjatë një lulëzimi të mëvonshëm dhe, duke punuar me bashkëpunëtorët në Universitetin e Misurit, përdori një teknikë të quajtur spektrometria e masës për të identifikuar dhe matur nivelet e aminoacideve të ndryshme. – molekulat që përbëjnë proteinat – në to.
Siç u parashikua nga analiza e tyre e ARN-së, ata zbuluan nivele të larta të një aminoacidi që përmban squfur të quajtur metioninë, një pararendës i komponimeve me bazë squfuri që dihet se avullohet lehtësisht pas ngrohjes, duke prodhuar erë të athët. Nivelet e metioninës ranë shpejt në indet e nxjerra disa orë më vonë.
Ajo që ishte befasuese, thotë Schaller, ishte zbulimi i niveleve të ngritura të një aminoacidi tjetër në indet e marra nga spathe, i cili shërben si një pararendës për prodhimin e përbërjes, putrescine, një aromatizues që gjendet tek kafshët e ngordhura kur ato fillojnë të kalbje.
Ky studim është i pari që zbulon sekretet e erës së keqe të luleve të kufomës në një nivel molekular, përcakton proceset me të cilat arumi i titanit rregullon temperaturën dhe identifikon rolet që luajnë pjesë të ndryshme të grupit të lulëzuar në krijimin e kolonjës së kërmave që tërheq pjalmuesit. .
