Как гормон ауксин выполняет разные функции в разных частях растения?
Гормон ауксин — простой, но мощный регулятор, который контролирует множество механизмов роста растений в зависимости от места своего накопления. Профессор биохимии развития растений Вагенингенского университета Дольф Вейерс исследует, как возникает и работает эта многофункциональность. На свои исследования он получил грант Vici в размере €1.5 млн.
Многофункциональный гормон под прицелом
Ауксин — молекулярный мастер-регулятор, который много лет fascinates Вейерса. Этот гормон выполняет множество разных функций: определяет, будет ли и где расти корень или цветок, образуются ли новые сосуды для тока сока. Это известно почти сто лет. Но ключевой вопрос оставался без ответа: почему ауксин работает по-разному в разных тканях?
Связь между белком и ДНК
Когда растение идентифицирует гормон, ауксин запускает различные механизмы. На последнем этапе активируются белки, связывающиеся с ДНК растения — транскрипционные факторы. Активированные ауксином, они определяют, какие из примерно 30 000 генов растения включаются или выключаются. У большинства видов растений более 20 различных ауксин-активируемых транскрипционных факторов. Критически важно, какие именно факторы присутствуют в клетке, так как это определяет, какой процесс запустит ауксин.
Функция транскрипционных факторов
Вейерс хочет понять, как различные транскрипционные факторы включают разные гены. В конечном итоге он надеется выяснить, как спектр функций ауксина развивался в эволюции растений. Благодаря гранту Vici он собирает команду из пяти ученых.
План исследований:
- Анализ данных проекта "1000 Plant Genome Project", чтобы определить, какие транскрипционные факторы присутствуют у разных видов — от одноклеточных водорослей до деревьев.
- Прослеживание эволюции: выявление изменений в этих белках, позволивших ауксину приобретать новые функции.
- Лабораторные тесты на основе предсказаний, чтобы понять, почему ауксин выполняет специфические функции в ключевых точках растения.
Диалог с индустрией
Исследовательский проект рассчитан на пять лет. Вейерс надеется на тесный диалог с представителями индустрии, включая селекционеров растений. Для компаний может быть интересно узнать больше о функционировании ауксина, особенно если удастся обнаружить, как им можно управлять. Для селекционеров было бы полезно, если бы эти знания помогли усовершенствовать существующие методы селекции.