Các nhà sinh học đã phát hiện ra nơi và cách thức dự trữ sắt của một số hạt giống. Đây là một phát hiện quý giá đối với các nhà khoa học trong việc nghiên cứu để cải thiện thành phần sắt trong thực vật. Nghiên cứu của họ còn giúp giải quyết tình trạng thiếu sắt và suy dinh dưỡng toàn cầu ở con người.
Bức ảnh 3-D cho thấy sắt (màu đỏ) và mangan (màu xanh lá cây) được tìm thấy trong hạt giống. (Ảnh: Sciencedaily) |
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sắt được dữ trự trong hệ thống mạch đang phát triển của hạt giống cây Arabidopsis, một giống cây mẫu được sử dụng trong nghiên cứu. Cụ thể là, sắt được dữ trự trong không bào, một vùng dữ trữ trung tâm của tế bào thực vật. Các nhà khoa học còn phát hiện ra rằng, sự dự trữ sắt tập trung giới hạn ở một vùng như thế này phụ thuộc vào một protein có tên là VIT1, một protein vận chuyển sắt vào không bào.
“Thiếu sắt là sự rối loạn dinh dưỡng phổ biến nhất ở con người trên thế giới hiện nay và số người bị mắc bệnh này lên đến hơn 3 tỉ người trên khắp thế giới,” bà Mary Lou Guerinot, nhà sinh vật học tại trường cao đẳng Dartmouth (New Hampshire), người nghiên cứu chính của nghiên cứu này, cho biết.
“Đa số những người mắc bệnh thiếu sắt đều dựa vào nguồn thực vật để bổ sung sắt trong chế độ ăn uống của họ, nhưng thực vật chứa hàm lượng sắt lại không cao và hàm lượng sắt giới hạn trong đất còn có thể kìm hãm sự phát triển của cây. Nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy rằng việc dự trữ sắt trong không bào là một mục tiêu đầy hứa hẹn mà trước đây chưa được nghiên cứu nhiều, một mục tiêu làm gia tăng hàm lượng sắt trong các hạt giống với khả năng thành công cao. Và, các hạt giống giàu dinh dưỡng như vậy sẽ đem lại lợi ích chẳng những cho sức khỏe con người mà còn cho cả năng suất nông nghiệp.”
Các nhà khoa học kết hợp các phân tích theo cách truyền thống - dựa vào kết quả của sự thay đổi (có sự tham gia hoặc loại bỏ sự tham gia của protein VIT1) bằng kỹ thuật chụp ảnh tia X cực mạnh để tạo ra một tấm bản đồ ở nơi mà sắt tập trung trong hạt giống. Các phát hiện đã làm bà Guerinot rất ngạc nhiên vì hầu hết các nghiên cứu về sự dự trữ sắt đều tập trung vào một protein khác gọi là ferritin.
Bà Jane Silverthorne, giám đốc chương trình của Viện nghiên cứu sinh học DBI thuộc Tổ chức khoa học quốc gia phát biểu: “Nghiên cứu này là một ví dụ tuyệt vời, minh chứng cho sức mạnh của phương pháp kết hợp các công cụ theo kiểu mới – trong nghiên cứu này là sự kết hợp giữa di truyền học và phương pháp chụp ảnh huỳnh quang tia X, 3 chiều với độ phân giải cao - để hiểu được chức năng của gien. Việc khám phá ra rằng sắt tập trung trong những vùng nhất định của hạt giống đã mở ra khả năng có thể phát triển các cây giống, như là ngũ cốc và đậu, đạt được một hàm lượng cao chất dinh dưỡng quan trọng này.”
Các phát hiện này cho thấy rằng, để có thể hiểu được cách thức mà thực vật dự trữ sắt như thế nào thì việc nhìn nhận lại vai trò của protein ferritin là rất cần thiết. Các nhà khoa học cho biết, hàm lượng sắt dự trữ trong không bào là một nguồn sắt chủ yếu để phát triển các cây giống con và cây giống con nào không có protein VIT1 thì sẽ phát triển còi cọc khi hàm lượng sắt bị hạn chế.
T.V