โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ (University of California Riverside – UC Riverside) ประสบความสำเร็จในการถอดรหัสสัญญาณที่พืชส่งถึงตัวเอง เพื่อเริ่มต้นกระบวนการสังเคราะห์แสง นำโดยศาสตราจารย์ Meng Chen นักพฤกษศาสตร์ UCR ทีมวิจัยพบโปรตีน 4 ชนิดที่มีโครงสร้างที่กระตุ้นการสังเคราะห์แสงของพืช

ก่อนหน้านี้ ทีมวิจัยของ Chen ได้แสดงให้เห็นว่า โปรตีนบางชนิดในนิวเคลียสของพืชถูกกระตุ้นด้วยแสง ทำให้เกิดการสังเคราะห์แสง โปรตีน 4 ชนิดที่เพิ่งค้นพบใหม่นี้เป็นส่วนหนึ่งของปฏิกิริยาดังกล่าว โดยส่งสัญญาณที่จะเปลี่ยนอวัยวะเล็ก ๆ ให้กลายเป็นคลอโรพลาสต์ซึ่งสร้างน้ำตาลที่กระตุ้นการเจริญเติบโต Chen ได้เปรียบเทียบกระบวนการสังเคราะห์แสงทั้งหมดเหมือนวงดนตรีซิมโฟนี (symphony)

Chen กล่าวว่า “วาทยกร (conductors) ของวงซิมโฟนี เป็นโปรตีนในนิวเคลียสที่เรียกว่าตัวรับแสง (photoreceptors) ที่ตอบสนองต่อแสง” ทีมวิจัยแสดงให้เห็นในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ว่าตัวรับแสงที่ไวต่อแสงทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน จะก่อให้เกิดวงซิมโฟนีและกระตุ้นยีนที่เข้ารหัสหน่วยงานสร้างกระบวนการสังเคราะห์แสง (building blocks of photosynthesis)

Chen กล่าวอีกว่า สถานการณ์เฉพาะในกรณีนี้ คือ การแสดงซิมโฟนีใน “ห้อง” 2 ห้องในเซลล์ โดยทั้งนักดนตรีท้องถิ่น (นิวเคลียส) และนักดนตรีระยะไกล วาทยกร (ตัวรับแสง) ที่มีอยู่ในนิวเคลียสเท่านั้น จะต้องส่งข้อความบางอย่างไปให้นักดนตรีระยะไกล ซึ่งในขั้นตอนสุดท้ายนี้จะถูกควบคุมโดยโปรตีน 4 ชนิดที่เพิ่งค้นพบ ซึ่งจะเดินทางจากนิวเคลียสไปยังคลอโรพลาสต์

ครับ เป็นการวิจัยเชิงลึก ที่พยายามเปิดเผยกลไกการสังเคราะห์แสงของพืช ความเข้าใจกลไกดังกล่าวจะนำไปสู่การพัฒนาพืชให้มีกระบวนการสังเคราะห์แสงที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://news.ucr.edu/articles/2022/12/21/decoding-secret-language-photosynthesis