Jak rośliny kontrolują produkcję karotenoidów
Karotenoidy to barwniki roślinne, które związane są z produkcją biomasy, jako że są zaangażowane w procesy wzrostu, odpowiedzi na stres, syntezy hormonów i fotosyntezy. W celu zwiększenia plonów w zmieniającym się środowisku potrzebna jest wiedza o regulacji termicznej i świetlnej barwników roślinnych. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu SMARTPLANT (Environmental control of carotenoid biosynthesis: A novel strategy to improve photosynthetic capacity) postanowili wyjaśnić te szlaki regulacyjne w różnych zakresach naświetlenia i temperatury, na które rośliny wystawione są w naturalnym środowisku. Badacze użyli metod eksperymentalnych i modelowania, aby pokazać, że produkcję karotenoidów kontrolują regulatory transkrypcji genetycznej, zwane czynnikami oddziałującymi z fitochromem (PIF). Odkryli mianowicie, że PIF-HY5 (długi hipokotyl 5) zapewnia kontynuację fotosyntezy w niższych temperaturach. Udowodnili również, że PIF hamuje produkcję karotenoidów w warunkach zacienienia, gdzie światło czerwone dominuje nad słonecznym. Okazało się, że PIF-HY5 nie działa przeciwstawnie względem kontroli karotenoidów przez PIF w warunkach zacienienia. Zamiast tego badacze udowodnili, że w warunkach zacienienia rolę tę pełnił kofaktor transkrypcyjny zwany PIF-PAR1 (fitochromem szybkiej regulacji 1). Prace te przełożyły się na wpływowe publikacje akademickie i międzynarodową współpracę badawczą. Zdobyta wiedza może pomóc badaczom w zwiększaniu możliwości fotosyntetycznych upraw. Wpisuje się to w europejski strategiczny program badawczy dotyczący problemu zmian klimatu.
