แม้ว่าคุณอาจไม่รู้สึกอยากยอมรับขณะที่คุณเขี่ยทิ้งลงในถุงขยะ
แต่ใบไม้ก็เป็นผลงานศิลปะ สล็อตเครดิตฟรี สีสันอันเจิดจ้าและรูปทรงที่สวยงามดึงดูดใจและเป็นแรงบันดาลใจให้ศิลปิน ใบไม้แต่ละใบมีลักษณะและการทำงานผ่านกระบวนการที่สมดุลอย่างประณีตในการแบ่งเซลล์และความเชี่ยวชาญพิเศษ ทว่าใบของพืชบางชนิดไม่สอดคล้องกับแนวคิดเรื่องความงามของใบที่เป็นที่นิยม ยกตัวอย่างเช่น พวกเขาอาจขยี้บริเวณที่ใบอื่นในสายพันธุ์เดียวกันนอนราบ ใบไม้ที่มีรูปร่างผิดปกติและพืชที่ให้ผลทำให้นักพฤกษศาสตร์และนักชีววิทยาด้านเซลล์รู้สึกทึ่งมากว่าศตวรรษ เพราะพวกเขาให้เบาะแสว่าพืชปกติมีรูปร่างอย่างไร
สำหรับนักพฤกษศาสตร์ที่กำลังศึกษาการพัฒนาโครงสร้างพืช “นี่อาจเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นที่สุด” Nancy Dengler จากมหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าว ในช่วงศตวรรษที่ 20 มีการกลายพันธุ์รูปร่างใบนับร้อย ๆ ตัว แต่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเท่านั้นที่มีการสร้างเอกลักษณ์ระดับโมเลกุลของยีน [เปลี่ยนรูปร่าง] จำนวนหนึ่งขึ้น”
นการค้นหาสิ่งที่ทำให้การเจริญเติบโตของใบและด้านอื่นๆ ของการพัฒนาพืชดำเนินไปในทางที่ถูกหรือผิด นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบทั้งยีนดั้งเดิมและยีนที่น่าแปลกใจบางอย่าง ในประเภทลูกแปลก ๆ พืชมี DNA ที่มีอิทธิพลแม้ว่าจะไม่ได้เข้ารหัสโปรตีนก็ตาม แต่กลับส่งผลให้เกิดตัวอย่าง RNA ที่นักวิจัยเรียกว่า microRNAs ตัวอย่างเหล่านี้ควบคุมปฏิกิริยาทางชีวเคมีโดยการสร้างโปรตีนจำเพาะ (SN: 1/12/02, p. 24: Biological Dark Matter ) เช่นเดียวกับโปรตีนบางชนิด การวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระบุว่า microRNAs มีบทบาทสำคัญในการควบคุมที่ละเอียดอ่อนเกี่ยวกับเวลาและสถานที่ที่ยีนเปิดและปิดในสิ่งมีชีวิตที่กำลังพัฒนา ไม่ว่าจะเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แมลงวัน หรือพืช
“MicroRNAs ควบคุมการทำงานทางชีววิทยาที่น่าสนใจบางอย่างและตอบคำถามที่มีมายาวนานในด้านชีววิทยาพัฒนาการ” James C. Carrington จาก Oregon State University ใน Corvallis กล่าว “สิ่งที่ microRNAs ทำคือให้ชั้นใหม่ของการควบคุมทางพันธุกรรม”
“มีคนจำนวนมากกระโดดเข้ามาในสนามนี้ ความเร็วในการค้นพบนั้นเร็วมากจนแทบทุกสองสามวันจะมีการตีพิมพ์บทความที่ก้าวหน้า” คาร์ริงตันกล่าว ความก้าวหน้าหลายอย่างเหล่านี้มาจากการวิจัยเกี่ยวกับพืช ซึ่งการระบุเป้าหมายระดับโมเลกุลของ microRNAs นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา
เลื่อนขึ้น
ในปีแรกหลังจากการระบุเบื้องต้นในเวิร์มในปี 1993 microRNAs ดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่หายากในระดับโมเลกุล เมื่อนักวิทยาศาสตร์เริ่มค้นหาอย่างเป็นระบบผ่านชิ้นส่วนของอาร์เอ็นเอในสิ่งมีชีวิตต่างๆ อย่างไรก็ตาม การค้นพบไมโครอาร์เอ็นเอระเบิดขึ้นในหนอน แมลงวัน ปลา สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและพืช
“จำนวน [ของการค้นพบ] เพิ่มจากสองเป็นสองร้อย” คาร์ริงตันกล่าว ตัวอย่างเช่น ภายในปี 2545 นักวิจัยพบ microRNA ที่แตกต่างกันประมาณ 20 ชนิดในพืชมัสตาร์ดที่มีการศึกษาโดยทั่วไปที่เรียกว่าArabidopsis
เมื่อถึงตอนนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่า microRNAs ของพืชควบคุมการผลิตโปรตีนโดยการกลอมมิ่งไปยัง RNA ของผู้ส่งสาร ซึ่งเป็นสื่อกลางที่จำเป็นในการสร้างโปรตีน ข้อมูลโค้ด RNA ซึ่งแต่ละส่วนมีนิวคลีโอไทด์ 21 ตัว ยึดกับที่ใดก็ตามที่ RNA ที่ยาวกว่านั้นมีลำดับทางเคมีประกอบกับลำดับของไมโครอาร์เอ็นเอ สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้ RNA ของผู้ส่งสารสร้างโปรตีน ในหลายกรณี เมื่อ microRNA จับกัน ชิ้นส่วน RNA ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะแตกตัว
ในปี 2545 กลุ่มที่นำโดย David P. Bartel ที่ Whitehead Institute ในเคมบริดจ์แมสซาชูเซตส์ได้สแกน จีโนม Arabidopsis ที่ถอดรหัสใหม่ เพื่อระบุยีนที่ microRNA ของสปีชีส์ควรจะสามารถยึดติดได้ ทีมวิจัยระบุเป้าหมายของยีนที่เป็นไปได้ 49 รายการสำหรับ 14 microRNAs Bartel กล่าวว่า”แทบทั้งหมดมีความสำคัญใน การพัฒนา Arabidopsis
ยีนเป้าหมายกลุ่มหนึ่งที่ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยในทันทีมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาใบในระยะแรก ก่อนที่ใบไม้จะโผล่ออกมาจากยอด เซลล์ที่ถูกลิขิตให้ก่อตัวเป็นใบไม้นั้นจะต้องพิจารณาว่ามันจะจบลงที่ด้านบนหรือด้านล่าง ถ้าพวกมันเป็นเซลล์บนใบ พวกมันจะต้องสร้างโปรตีนที่เหมาะสมสำหรับจับโฟตอน เซลล์พื้นผิวด้านล่างต้องการอุปกรณ์สำหรับแลกเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนกับอากาศโดยรอบ
ยีนสองตัวที่มีบทบาทในคำสั่งขึ้น – ลงคือphabulosa และphavoluta ในปี 2544 กลุ่มที่นำโดยเอ็ม. เคธี่ บาร์ตัน ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่สถาบันคาร์เนกีแห่งวอชิงตันในสแตนฟอร์ด รัฐแคลิฟอร์เนีย ระบุพืชที่มีลักษณะหัวบิดเบี้ยวที่มีการกลายพันธุ์ในลำดับดีเอ็นเอของบริเวณที่พบในทั้งยีนฟา บูโลซา และฟาโวลูตา ในขณะที่ยีนทำงานตามปกติในเซลล์บนพื้นผิวด้านบนของใบ การกลายพันธุ์เหล่านี้ทำให้โปรตีนที่เข้ารหัสปรากฏในเซลล์ที่เรียงกันด้านล่างของใบ ทำให้พวกมันกลายเป็นเซลล์ที่มีลักษณะเหมือนยอด
ในความเป็นจริง ทีมของ Bartel ระบุ RNA ของผู้ส่งสารจากphabulosa และphavolutaเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้ของ microRNAs นักวิจัยได้เสนอว่าการกลายพันธุ์ในphabulosa และphavolutaสามารถทำให้ยีนเหล่านี้มองไม่เห็น microRNA ซึ่งปกติจะทำลาย RNA ของผู้ส่งสารในเซลล์ด้านล่างของใบ สิ่งนี้จะทำให้ความแตกต่างระหว่างสองด้านของใบไม้เบลอ
ห้องปฏิบัติการอื่นในภายหลังแสดงให้เห็นว่าในสารละลายของสารสกัดจากพืช microRNAs ทำให้phavoluta messenger RNA ถูกตัดออก ในการประชุม Arabidopsisเมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2546 ในเมืองเมดิสัน รัฐวิสคอนซิน กลุ่มของ Bartel และ Barton ได้นำเสนอหลักฐานว่า microRNAs ควบคุมยีนเหล่านี้ในพืชทั้งหมดเช่นกัน สล็อตเครดิตฟรี
