일주기 리듬은 식물을 포함한 많은 유기체에서 발견되는 24 시간의 생물학적 활동입니다. 식물에서 일주기 리듬은 광합성, 잎 움직임 및 개화와 같은 다양한 과정을 제어합니다. 이러한 리듬은 식물이 변화하는 환경에 적응하고 생존하는 데 필수적입니다.
식물이 일주기 리듬을 조절하는 방법에 대한 전통적인 모델은 식물 로크롬이라는 단백질을 포함합니다. 피토 크롬은 식물이 낮과 밤의 길이를 감지하는 데 도움이되는 광에 민감한 단백질입니다. 피토크롬이 빛을 감지하면 일련의 반응을 일으켜 일주기 리듬에 관련된 유전자의 발현을 유발합니다.
그러나 전통적인 모델은 식물에서 일주기 리듬의 모든 측면을 완전히 설명 할 수는 없습니다. 예를 들어, 식물이 변화하는 빛 조건에 노출 될 때에도주기 리듬을 동기화하는 방법을 설명하지 않습니다.
데이비스 캘리포니아 대학교 (University of California)의 과학자들이 제안한 새로운 이론은 식물이 피토크롬과 칼슘 신호의 조합을 사용하여 일주기 리듬을 조절할 수 있다고 제안합니다. 칼슘 신호 전달은 세포가 칼슘 이온을 사용하여 서로 통신하는 과정입니다.
연구원들은 식물이 빛에 노출 될 때 잎에 칼슘 신호가 증가했음을 발견했습니다. 칼슘 신호 전달의 이러한 증가는 일주기 리듬에 관여하는 유전자의 활성화와 관련이 있었다.
연구원들은 또한 칼슘 신호를 생산할 수없는 식물이 일주기 리듬을 동기화 할 수 없다는 것을 발견했습니다. 이것은 칼슘 신호가 식물에서 일주기 리듬의 조절에 필수적이라는 것을 시사한다.
새로운 이론은 식물이 일주기 리듬을 조절하는 방법에 대한보다 포괄적 인 이해를 제공합니다. 식물은 광에 민감한 단백질과 칼슘 신호의 조합을 사용하여 환경에서 빛과 어둠의주기와 내부 시계를 조정한다는 것을 시사합니다.