علماء يكتشفون صراع شد الحبل على الأكسجين في خلايا النباتات

9 مارس، 2026

من إعداد الذكاء الاصطناعي

وجد باحثون في جامعة هلسنكي أن الميتوكوندريا في خلايا النباتات تستطيع سحب الأكسجين بعيداً عن الكلوروبلاستات، كاشفين تفاعلاً جديداً يؤثر على التمثيل الضوئي واستجابات الإجهاد. هذا الاكتشاف، المنشور في مجلة Plant Physiology، يفسر كيف تدير النباتات مستويات الأكسجين الداخلية. استخدمت الدراسة نباتات أرابيدوبسيس ثاليانا المعدلة وراثياً لمراقبة هذه العمليات.

قاد فريق بقيادة الدكتور أليكسي شابيغوزوف في مركز التميز في بيولوجيا الأشجار بجامعة هلسنكي آلية غير معروفة سابقاً في خلايا النباتات. الميتوكوندريا، التي تنتج الطاقة من خلال التنفس، تستطيع تقليل مستويات الأكسجين حول الكلوروبلاستات، مواقع التمثيل الضوئي. يُغيّر هذا التبادل بالأكسجين كيفية تعامل النباتات مع أنواع الأكسجين المتفاعلة وتكيّفها مع الإجهادات البيئية. الدراسة ركزت على أرابيدوبسيس ثاليانا، نبات نموذجي، مع إصدارات معدلة وراثياً تحمل عيوباً ميتوكوندرية تُفعّل إنزيمات تنفسية بديلة. أدت هذه التعديلات إلى زيادة استهلاك الميتوكوندريا للأكسجين، مما أدى إلى انخفاض الأكسجين في أنسجة النبات. نتيجة لذلك، أظهرت الكلوروبلاستات مقاومة لميثيل فيولوژن، مادة كيميائية تولّد عادةً أنواع الأكسجين المتفاعلة بتحويل الإلكترونات إلى الأكسجين. أكدت التجارب تحت ظروف منخفضة الأكسجين، التي أُحدثت بتعريض النباتات لغاز النيتروجين، هذا التفاعل. انخفض نقل الإلكترونات إلى الأكسجين بشكل حاد، مشيراً إلى عدم كفاية توافر الأكسجين لفعالية المادة الكيميائية. قال الدكتور شابيغوزوف: «حسب معرفتنا، هذا هو الدليل الأول على أن الميتوكوندريا تؤثر على الكلوروبلاستات من خلال تبادل الأكسجين داخل الخلية». يلعب الأكسجين دوراً رئيسياً في استقلاب النبات والنمو والاستجابات المناعية وتكيف الإجهاد، بما في ذلك التئام الجروح. بينما يُطلق التمثيل الضوئي الأكسجين ويستهلكه التنفس، لم يكن التأثير المباشر بين هذه الأعضاء الخلوية مفهوماً سابقاً. يمكن لهذا الاكتشاف تعزيز التنبؤات باستجابات النباتات لتغييرات مثل دورات النهار والليل أو الفيضانات. قد يُحسّن الاكتشاف أدوات قياس فيزيولوجيا النبات، مما يساعد في الكشف المبكر عن الإجهاد في المحاصيل ويدعم جهود التربية. نُشرت الدراسة في مجلة Plant Physiology في 2026.

Scientists identify a rocket-fuel-like reaction that propels spinning iron crystals inside malaria parasites

19 مارس، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

University of Utah researchers report that iron-rich hemozoin crystals inside the malaria parasite Plasmodium falciparum move through the parasite’s digestive compartment because reactions involving hydrogen peroxide at the crystal surface generate chemical propulsion. The work, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, links a long-observed phenomenon to peroxide chemistry and could point to new antimalarial drug strategies and ideas for engineered micro- and nanoscale devices.

Scientists identify oxygen-using Asgard archaea as complex life's ancestor

Researchers at The University of Texas at Austin have discovered that some Asgard archaea, close relatives of complex life's ancestors, can tolerate and use oxygen. This finding resolves a long-standing puzzle about how oxygen-dependent and oxygen-avoiding microbes formed the partnership that led to eukaryotes. The evidence, published in Nature, suggests complex life emerged in oxygenated environments after the Great Oxidation Event.

Hornwort's RbcS-STAR protein clusters Rubisco for more efficient photosynthesis

11 مارس، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

An international team including researchers from Cornell University, the Boyce Thompson Institute, the University of Edinburgh, and others has uncovered how hornwort plants use a modified protein, RbcS-STAR, to cluster the key photosynthetic enzyme Rubisco into pyrenoid-like compartments. This mechanism boosts carbon capture and could enhance crop yields by up to 60 percent while reducing needs for water and fertilizers.

علم

Scientists find narrow oxygen range enabled life on Earth

تغير المناخ

Nighttime oxygen drops drain energy from coral reef fish

علم

Study overturns oxygen theory for prehistoric giant insects

Light strengthens plant tissues but limits growth in peas

Researchers at Osaka Metropolitan University have discovered that light exposure increases adhesion between the outer skin and inner tissues of young pea stems through accumulation of p-coumaric acid. This reinforcement bolsters plant structure but restricts expansion and growth. The findings, published in Physiologia Plantarum, suggest potential applications for improving crop resilience.

UC Riverside researchers report battery-powered oxygen gel that sped healing in diabetic mouse wounds

22 فبراير، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

Researchers at the University of California, Riverside say they have developed a flexible, battery-powered gel patch that generates oxygen inside hard-to-heal wounds—an approach aimed at countering deep-tissue oxygen deprivation that can stall recovery and contribute to amputations. In experiments in diabetic and older mice, the team reported that wounds that often remained open—and were sometimes fatal—closed in about 23 days when treated with the oxygen-generating patch.

25 أبريل 2026 15:49