A klímaváltozás, és különösképpen a globális felmelegedés világszerte egyre nagyobb kihívást jelent a mezőgazdaság számára. Mivel a növények nem tudnak mozogni a kedvezőtlen körülmények, például a potenciálisan halálos hőség elkerülése érdekében, a túlélés érdekében képesnek kell lenniük az olyan tényezők kezelésére, mint például a hőstressz. Ennélfogva a haszonnövények hőtűrő képességének javítása a mezőgazdaság egyik legfontosabb célkitűzése kell, hogy legyen - írta meg a Future Farming.

Yamagucsi Nobutosi, a tanulmány vezető szerzője elmondta, hogy a hőstresszek gyakran ismétlődnek és változnak, viszont ha a növények egyszer már átestek egy enyhébb változaton, ellenállóbbak lesznek és jobban viselnek majd egy későbbi, magasabb hőmérsékletet. Ezt hőstressz "emlékezetnek" nevezték el, és a megfigyelések szerint összefüggésben van az epigenetikus módosításokkal. Az epigenetikus módosítások örökletes változások a gének expressziójában, és nem járnak az alapul szolgáló DNS-szekvenciák változásával.

Azt akartuk megtudni, hogyan tárolják a növények az emlékeket a környezeti változásokról, jelenette ki Itó Tosiró, a tanulmány egyik főbb szerzője. A tudós elmagyarázta, hogy megvizsgálták az úgynevezett JUMONJI (JMJ) fehérjék szerepét a megszerzett hőmérséklet-toleranciában, úgy, hogy néhány többször is komolyabb hőhatásnak tették ki a növényeket. Ezek a JUMONJI fehérjék hiszton-demetilázok. A demetilázok olyan enzimek, amelyek eltávolítják a metilcsoportokat olyan molekulákból, mint a fehérjék, különösen a hisztonok, amelyek strukturális támogatást nyújtanak a kromoszómákhoz. A kutatók elárulták, hogy a növények képesek fenntartani a hőmemóriát a kicsi hősokk-gének alacsonyabb H3K27me3 - hiszton H3 lizin 27 trimetiláció - miatt.

- mutatott rá Yamagucsi Nobutosi.

Ez a felfedezés számos területen lehet még fontos a genetikai kutatások szempontjából, ideértve a biológiát, a biokémiát, az ökológiát, valamint a környezettudományt és az agrártudományt, és a növények mellett alkalmazható lesz állatok vizsgálatára is. A kutatók szerint az ebben a tanulmányban feltárt epigenetikus memória mechanizmusának megértése segíthet a hőtűrés vizsgálatában, és abban is, hogy az emberiség természetes körülmények között is fenn tudja tartani az élelmiszer-ellátást.