Dr. Arindam Ghatak sa Sveučilišta u Beču proveo je visokoučinkovito proteomičko profiliranje sorte krumpira Desiree kako bi dobio nepristranu sveobuhvatnu sliku promjena u proteomu krumpira (zbroj svih prisutnih proteina) kao odgovor na različite stresne situacije.
Biljke su uzgojene u pilot eksperimentu u PSI-u sa sjedištem u Češkoj, partneru projekta.
Svi su proteini izolirani i prethodno frakcionirani za ovo zamršeno ispitivanje prije nego što su probavljeni i podvrgnuti spektrometriji mase, što omogućuje detekciju stotina različitih proteina u jednom uzorku i, dodatno, kvantifikaciju njihove zastupljenosti. Zatim je korišten softver Proteome Discoverer za analizu prikupljenih podataka (Thermo, Njemačka). Proteini su identificirani pomoću interne kurirane baze podataka Solanum (generirao NIB Institut, Ljubljana, Slovenija).
Od žetve 1 (jedan dan nakon stresa) i žetve 3 ukupno je pronađeno 10341 proteina (8 dana nakon stresa). U žetvi 1, stres natapanja bio je mjesto gdje je uočena najveća modulacija proteoma. Ovdje su proteini uključeni u signalizaciju, metabolizam lipida i vezanje RNA pokazali povećanu aktivnost u usporedbi s kontrolama. Slično, tijekom toplinskog stresa u usporedbi s kontrolama, povećali su se proteini uključeni u fotosintezu i sekundarni metabolizam, otkrivajući mehanizam reakcije proteoma na stres.
U skladu sa žetvom 1, žetva 3 također je pokazala da su stres od preplavljivanja, vrućina i kombinirani učinci vrućine i suše bili stresovi koji su identificirali najjaču regulaciju proteoma. U usporedbi s kontrolama i drugim stresovima, signalizacija 14-3-3 bila je povišena pod stresom nataloženja, što utječe na proteine koji pripadaju funkcionalnoj kategoriji energetskog metabolizma.
“Na temelju preliminarne identifikacije, nakupljanje vode i toplinski stres pokazali su najjaču regulaciju na razini proteoma u usporedbi s drugim stresovima. Međutim, bit će zanimljivo pogledati proteom faze oporavka u usporedbi s drugim vremenskim točkama berbe, posebno tijekom stresa od suše. U tijeku je dodatno rudarenje podataka kako bi se dobile detaljne informacije o mehanizmima odgovora biljaka na stres i fazi oporavka u sorti krumpira Desiree,” napisali su znanstvenici.
Projekt Horizon 2020 EU Accelerated Development of Multiple-stress TolerAnt PoTato (ADAPT), u kojem sudjeluje Europatat, ima za cilj razvoj novih strategija kako bi krumpir bio spreman za izazovne uvjete uzgoja u budućnosti.
Jedan od glavnih ciljeva projekta je istraživanje morfoloških, fizioloških, biokemijskih i molekularnih promjena krumpira kao odgovor na pojedinačni i kombinirani stres od vrućine, suše i preplavljivanja primjenom fenotipizacije visoke propusnosti i OMICS tehnologija (genomika, transkriptomika, proteomika ili metabolomika).