Ugljenik i azot su dva najzastupljenija hranljiva materija za sve žive organizme. Metabolizam ugljenika i azota je čvrsto povezan i koordinisan različitim metabolitima i signalnim putevima. Koji su molekularni mehanizmi koji osećaju i kontrolišu metabolizam ugljenika i azota nakon promena hranljivih materija u životnoj sredini u biljkama?
Da bi razumeli mehanizme koji regulišu metabolizam ugljenika/azota, istraživači predvođeni prof. Zuo Jianruom i prof. Li Jiaiangom sa Instituta za genetiku i razvojnu biologiju Kineske akademije nauka (CAS) identifikovali su da ključni faktori OsHKSK7 i ARE4 povezuju signalizaciju glukoze sa upotreba azota u pirinču. Rezultati su objavljeni u Developmental Cell 5. jula.
U ovoj studiji, istraživači su otkrili da se transkripcioni faktor ARE4 povezan sa MIB zadržava u citosolu u kompleksu sa senzorom glukoze OsHKSK7. Nakon što je osetio signal glukoze, ARE4 je oslobođen, premešten u jezgro i aktivirao ekspresiju podskupa gena za transport nitrata visokog afiniteta, čime je pojačao unos i akumulaciju nitrata.
Dalja istraživanja su otkrila da je regulatorna šema ARE4 pokazala dnevni obrazac kao odgovor na cirkadijalne promene rastvorljivih šećera, a prekomerna ekspresija ARE4 povećala je veličinu zrna u pirinču.
Ovi rezultati otkrivaju ranije neprepoznat mehanizam pomoću kojeg kompleks OsHKSK7-ARE4 oseća signal šećera i potom promoviše iskorišćenje azota, direktno povezujući metabolizam ugljenika i azota. Ova studija može identifikovati obećavajuće ciljeve za uzgoj visokoprinosnih sorti.
