Учёные рассчитали «стоимость» белков для растений

Исследователи из Университета Западной Австралии впервые количественно оценили энергетические затраты растений на поддержание отдельных белков. Это открытие может стать ключом к созданию более энергоэффективных сельскохозяйственных культур.

Для роста и жизнедеятельности растения постоянно синтезируют новые белки и расщепляют старые — этот процесс называется «оборотом белков» (protein turnover) и потребляет значительную часть энергии растения. Используя новую методику, учёные определили, сколько именно энергии растение должно «потратить» на поддержание конкретных белков.

Ведущий автор исследования доктор Лей Ли пояснил: «Мы рассчитали продолжительность жизни более тысячи белков и, что важно, энергетические инвестиции, необходимые растению для поддержания каждого из них. По сути, мы выяснили "стоимость" каждого белка для растения».

Исследование показало, что период полураспада изученных белков варьируется от нескольких часов до нескольких месяцев. Это позволило учёным изучить характеристики, которые определяют скорость оборота белка и количество энергии, необходимое для этого.

Всесторонний анализ также выявил особенности, позволяющие белкам «жить» дольше. Эти знания можно применить, чтобы помочь растениям создавать более стабильные и менее энергозатратные белки.

Соавтор работы профессор Харви Миллар провёл аналогию: «Лучший вариант — найти баланс между тем, что прослужит вам дольше всего, но будет стоить меньше всего. Если мы сможем научить растения разумнее использовать свой энергетический бюджет для удовлетворения потребностей и противостояния environmental challenges, результатом станут более энергоэффективные и продуктивные растения».

Это особенно важно для сельского хозяйства, поскольку существующие культуры не смогут удовлетворить будущие потребности в продовольствии. В мире с растущим населением и ограниченными землями для сельского хозяйства более энергоэффективные растения необходимы, чтобы прокормить человечество в будущем.

Исследование опубликовано в журнале The Plant Cell.