โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ (University of Sheffield) ในสหราชอาณาจักร ได้เปิดเผยกลไกที่พืชรักษาและรีเซ็ตความจำทางภูมิคุ้มกันหลังจากการคุกคามจากโรค ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับการเกษตรกรรมอย่างยั่งยืน งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications โดยมีศาสตราจารย์ยูร์เรียอัน ตอน (Professor Jurriaan Ton) และดร. อดัม แฮนแนน ปาร์กเกอร์ (Dr. Adam Hannan Parker) เป็นหัวหน้าคณะวิจัย ซึ่งค้นพบว่า เอนไซม์ ROS1 (REPRESSOR OF SILENCING 1) เป็นตัวควบคุมความจำทางภูมิคุ้มกันของพืช

เนื่องจากพืชไม่มีเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เคลื่อนที่ได้ พืชจึงปรับตัวโดยการจัดเก็บข้อมูลบทเรียนจากสิ่งแวดล้อมผ่านการปรับแต่งทางเอพิเจเนติกส์ (epigenetic modifications) โดยเฉพาะกระบวนการเมทิเลชันของ DNA (DNA methylation) นักวิจัยพบว่า เอนไซม์ ROS1 ทำหน้าที่ปลดหรือดึงกลุ่มสารเคมีที่มีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของยีน ออกจากโมเลกุล DNA ซึ่งช่วยให้ยีนป้องกันสำคัญมีความพร้อมในการรับมือกับการติดเชื้อซ้ำได้อย่างรวดเร็ว ด้วยการใช้ระบบกระตุ้นแบบเหนี่ยวนำ นักวิจัยได้ศึกษาและอธิบายเส้นทางอย่างละเอียดว่า การทำงานของเอนไซม์ ROS1 ที่ถูกควบคุมไว้อย่างเหมาะสมนั้น ไปกระตุ้นให้เกิดความต้านทานโรคที่แข็งแกร่งและยาวนานได้อย่างไร โดยไม่ทำให้ส่วนอื่นของจีโนมเกิดความไม่เสถียร

การค้นพบนี้มีศักยภาพอย่างมหาศาลสำหรับการปรับปรุงพันธุ์พืช โดยอาศัยการใช้ประโยชน์จากความจำตามธรรมชาติของพืช นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถพัฒนาพืชเศรษฐกิจสายพันธุ์ที่มีความทนทาน ซึ่งสามารถป้องกันโรคและความเครียดจากสภาพภูมิอากาศได้ด้วยตนเอง ความก้าวหน้านี้อาจช่วยลดการพึ่งพาสารเคมีกำจัดศัตรูพืชในภาคเกษตรกรรมได้อย่างมาก และมีส่วนช่วยเสริมสร้างความมั่นคงทางอาหารของโลก

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://sheffield.ac.uk/biosciences/news/sheffield-scientists-unlock-secrets-plant-memory