עידו רוג וענבל דנגור בחנו את המנגנונים השולטים בצמח בהפקת עמילן
כשנוהגים אסור באיסור חמור ללחוץ בעת ובעונה אחת על דוושת הדלק ועל הבלמים. מדעני מכון ויצמן למדע גילו כי כך בדיוק נוהגים הצמחים בחלק מתהליכיהם החיוניים.
פרופ’ אביחי דנון מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה וחברי קבוצתו, החוקר הבתר-דוקטוריאלי ד”ר ארז אליהו ותלמידי המחקר דאז עידו רוג וענבל דנגור בחנו את המנגנונים השולטים בצמח בהפקת עמילן, הפחמימה הנפוצה ביותר במזון האדם המצויה בכמויות גדולות במזונות בסיסיים כגון אורז, תפוחי אדמה ותירס. הצמח מתחיל לייצר עמילן ברגע שבו אור השמש מפעיל בבוקר את הפוטוסינתזה ומפסיק את הייצור בערב.
המתג המולקולרי אשר מפעיל את ייצור העמילן ידוע למדע כ-40 שנה. מדובר באנזים המופעל, באמצעות שורה של חלבוני בקרה, באמצעות קבלת אלקטרונים הנוצרים בתהליך הפוטוסינתזה. במחקר חדש, שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי רשומות האקדמיה למדעים של ארה”ב, PNAS, דיווחו מדעני המכון כי גילו את מתג
הכיבוי של תהליך זה, בניסויים בצמח הדומה לחרדל, הקרוי Arabidopsis, שבאמצעותו האנזים מאבד אלקטרונים וחדל מפעולתו. הם פיענחו את שרשרת האירועים המולקולאריים המובילים לכיבוי: הפחתת האור גורמת לחלבון איתות קטן הקרוי ACTH4 לאבד
אלקטרונים, דבר הגורם לו לשלוח איתות ”הפסק” לאנזים שאחראי להפקת העמילן.
אלא שלמדענים שבחנו את מנגנון הכיבוי הזה ציפתה הפתעה: מנגנון הכיבוי נשאר פעיל ברמה נמוכה במשך כל היום אפילו כאשר השמש זורחת והפוטוסינתזה פעילה. כאילו הצמח מנהל את הפקת העמילן שלו בכך שהוא לוחץ באותו זמן על דוושת הדלק ועל הבלמים: הוא מפעיל את הייצור אך גם בולם אותו. כאשר הוציאו המדענים את ה”בלמים” מהצמח באמצעות הנדסה גנטית, הוגברה ההפקה בכמעט 20 אחוז. הדבר מצביע על כך שיעילות הפקת העמילן עומדת על כ-80 אחוז בלבד מפני ש”דוושת הבלמים” פעילה כל הזמן. בעתיד, ייתכן שאפשר יהיה להגדיל את הפקת העמילן בגידולים חקלאיים בהתבסס על התובנות החדשות.
