باغچه گیاهان معطر شما ممکن است قدرتی فراتر از تصور داشته باشد. گیاهان رایجی مانند ریحان، آویشن و اسطوخودوس فقط برای طعم و عطر نیستند. این گیاهان بخشی از یک خانواده گیاهی هستند که در سکوت، رازهای ژنتیکی شگفت‌انگیزی را در خود ذخیره کرده‌اند.
یکی از خویشاوندان کمتر شناخته‌شده این خانواده به تازگی توانایی پنهانی را آشکار کرده که می‌تواند پیامدهای مهمی برای سلامت، کشاورزی و علم داشته باشد.
کشف جدید دانشمندان درباره «بلوط زمینی»
اندازه ژنوم گیاهی شگفت‌انگیز
در یک پژوهش جدید، محققان دانشگاه ایالتی میشیگان دریافتند که درختچه مدیترانه‌ای «بلوط زمینی» ژنومی تقریباً هم‌اندازه انسان دارد – حدود سه میلیارد جفت باز DNA.
این گیاه علاوه بر آن، چهار مجموعه کامل کروموزوم و یک خوشه ژنی بسیار بزرگ مرتبط با تولید ترکیبات طبیعی قدرتمند در خود دارد.
خانواده نعناع و توانایی‌های شگفت‌آور آن
گیاهانی با خواص ضدبیماری و دفع آفات
خانواده نعناع مدت‌هاست که توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. برخی گونه‌ها پتانسیل ضدسرطان، ضدویروسی یا دفع‌کننده آفات دارند. اما استخراج این مواد شیمیایی در مقادیر مفید همیشه چالش‌برانگیز بوده است.
کشف تازه می‌تواند مسیر استفاده کاربردی از این مواد را هموار کند. پژوهشگران امیدوارند بتوانند این ماشین تولید ترکیبات شیمیایی گیاه را در آزمایشگاه بازسازی کنند.
دکتر بیورن هَمبِرگر، پژوهشگر دانشگاه میشیگان می‌گوید:
«تصور کنید اگر بتوانیم محصولات کشاورزی خود را با ماده‌ای طبیعی اسپری کنیم که باعث شود گوزن یا حشره گرسنه بگوید “نه، ممنون”.»
او اضافه کرد: «این گیاهان همچنین خواص ضدباکتریایی هیجان‌انگیزی دارند که می‌تواند در مقابله با مشکل مقاومت آنتی‌بیوتیکی به کار رود.»
ارتباط بلوط زمینی با درمان و سلامت
متابولیت‌های تخصصی؛ سلاح مخفی گیاهان
انسان‌ها هزاران سال است که از گیاهان خانواده نعناع نه تنها برای عطر و طعم بلکه برای درمان و سلامت استفاده کرده‌اند.
در دانشگاه ایالتی میشیگان، تیم هامبرگر روی مولکول‌های ویژه‌ای تمرکز کرده‌اند که گیاهان تولید می‌کنند و به نام متابولیت‌های تخصصی شناخته می‌شوند.
این مولکول‌ها به گیاهان کمک می‌کنند در شرایط سخت زنده بمانند و در برابر بیماری‌ها یا آفات مقاومت کنند. برخی از آنها حشرات را دور می‌کنند، برخی باکتری‌ها را از بین می‌برند و بسیاری از آنها می‌توانند به بهبود سلامت انسان یا کشاورزی کمک کنند.
چرا «بلوط زمینی»؟
گیاهی کمتر شناخته‌شده با ظرفیت عظیم
برای ادامه تحقیقات، دانشجوی دکتری ابیگیل برایسون تصمیم گرفت روی بلوط زمینی کار کند؛ درختچه‌ای کوچک با برگ‌های شبیه بلوط و گل‌های صورتی-بنفش که در مدیترانه می‌روید.
او گفت: «فکر کردیم اگر ژنوم بلوط زمینی را توالی‌یابی کنیم، می‌توانیم بفهمیم این گیاهان چطور ترکیبات مفید خود را تولید می‌کنند و نقشه‌ای برای ساخت داروهای گیاهی در آزمایشگاه به دست بیاوریم. اما بلوط زمینی ما را با شگفتی بزرگی روبه‌رو کرد.»
یکی از بزرگ‌ترین ژنوم‌های گیاهی
برای مقایسه، گیاه مدل آرابیدوپسیس حدود ۱۳۵ میلیون جفت باز دارد، اما ژنوم بلوط زمینی نزدیک به سه میلیارد جفت باز است – بیش از ۲۰ برابر بیشتر.
برایسون توضیح داد:
«مونتاژ ژنوم مثل کنار هم گذاشتن تکه‌های جمله‌های یک کتاب است تا بفهمید داستان چه می‌گوید. اگر این ژنوم یک کتاب واقعی بود، ضخامت آن به صدها متر می‌رسید و در مقایسه با ساختمان پنجمین برج بلند دنیا هم‌اندازه بود.»
بلوط زمینی؛ ژن‌های بیشتر از معمول
تتراپلوئیدی و خوشه‌های ژنی
این گیاه تتراپلوئید است، یعنی چهار مجموعه کامل کروموزوم دارد. در حالی که انسان فقط دو مجموعه دارد.
هامبرگر گفت: «مثل این است که بخواهید چهار پازل بزرگ را که همه در یک جعبه ریخته شده‌اند، مرتب کنید. این همان کاری است که ابیگیل انجام داد.»
تیم تحقیقاتی همچنین یک خوشه ژنی بزرگ یافتند که به تولید متابولیت‌های تخصصی مرتبط است. چنین خوشه‌هایی می‌توانند باعث تسهیل انتقال صفات و تکامل شوند.
آینده‌ای با قدرت گیاهان
این یافته‌ها دانشمندان را یک گام دیگر به تولید ترکیبات مفید گیاهی در مقیاس صنعتی نزدیک کرده است. نتیجه می‌تواند کنترل پایدار آفات، درمان‌های ضدباکتریایی جدید و حتی راهکارهای تازه برای مقابله با بیماری‌های مقاوم به دارو باشد.
پس دفعه بعد که بوی نعناع یا رزماری را استشمام می‌کنید، به یاد داشته باشید که درون این گیاهان فقط عطر یا طعم نیست – بلکه شاید آینده پزشکی و کشاورزی پنهان شده باشد.
جمع‌بندی
کشف ژنوم عظیم و ویژگی‌های منحصربه‌فرد بلوط زمینی نه تنها رازهای تکاملی خانواده نعناع را آشکار کرد، بلکه راهی برای توسعه داروها و آفت‌کش‌های طبیعی فراهم ساخت. این تحقیق نشان می‌دهد که طبیعت همچنان منبعی بی‌پایان برای نوآوری‌های علمی و پزشکی است.
