DNA損傷は、植物を含むすべての生物にとって絶え間ない脅威です。それは、日光からの紫外線（UV）放射、化学物質、天然代謝プロセスなどのさまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。 DNA損傷に対抗するために、植物はゲノムの完全性を維持するためにDNA修復メカニズムの兵器庫を進化させました。
植物のDNA修復の従来の見解は、成長と修復のトレードオフでした。植物が急速な成長に焦点を合わせると、DNA修復にリソースを割り当てるリソースが少なくなり、損傷に対してより脆弱になります。逆に、DNA修復を優先すると、成長が遅くなります。このトレードオフメカニズムは、植物が成長を犠牲にしてDNA修復にあまりにも多くのエネルギーを投資することを防ぎます。
しかし、チームの最新の発見は、この長年の信念に挑戦しています。彼らは、植物が成長を損なうことなくDNA修復プロセスを最適化する顕著な能力を持っていることを発見しました。このブレークスルーは、モデル植物のシロイヌナズナのrad5aと呼ばれる特定のタンパク質を研究することから来ました。
RAD5Aは、DNA修復において極めて重要な役割を果たします。チームは、植物がDNAの修復と成長のバランスをとるためにRad5aの活動を制御できることを発見しました。通常の成長条件下では、植物はRAD5A活性を制限し、十分なDNA修復を維持しながら成長に集中できるようにします。ただし、紫外線などのDNA損傷を引き起こす条件にさらされると、植物はRAD5A活性を急速に増加させ、成長を大幅に妨げることなくDNA修復効率を高めます。
RAD5Aのこの二重の機能により、植物は環境条件の変化に迅速に適応し、成長とDNA修復の微妙なバランスを維持できます。この発見は、植物の回復力を探索し、挑戦的な環境で作物の性能を向上させる戦略を開発するための新しい道を提供します。
この発見の重要性は、基本的な植物生物学を超えています。農業、特に気候変動による紫外線の増加など、環境ストレスに耐えるのに適した繁殖作物において実用的な用途がある可能性があります。植物の自然なDNA修復最適化メカニズムを活用することにより、科学者は、変化する世界の要求を持続的に満たすことができるより回復力のある作物を作成する可能性があります。
