Повреждение ДНК запускает перепрограммирование клеток мха в стволовые

Совместная исследовательская группа из Национального института фундаментальной биологии (NIBB, Япония), Хуачжунского сельскохозяйственного университета (Китай) и Чешской академии наук обнаружила, что повреждение ДНК заставляет клетки мха Physcomitrella patens перепрограммироваться в стволовые клетки и регенерировать новые растительные организмы. Учёные описывают это как уникальную адаптацию растений к окружающей среде.

В то время как у животных клетки с серьёзными повреждениями ДНК подвергаются апоптозу (запрограммированной гибели) и устраняются, у мха наблюдается иная стратегия.

Ключевые открытия:

• После 6-часового воздействия ДНК-повреждающим раствором ДНК мха была серьёзно разорвана.
• Однако в течение одного дня повреждённая ДНК была восстановлена почти до исходного состояния.
• После восстановления активировался ген STEMIN1 — главный регулятор перепрограммирования.
• Клетки, экспрессирующие STEMIN1, превращались в стволовые клетки, способные сформировать целое растение со стеблями и листьями, подобно оплодотворённой яйцеклетке.

Значение исследования:

• Это первое открытие, показывающее, что сами дифференцированные клетки с повреждённой ДНК могут становиться стволовыми (ранее было известно, что в стволовые могут превращаться соседние дифференцированные клетки вокруг погибших).
• Как отмечает ведущий автор исследования профессор Mitsuyasu Hasebe (NIBB), это явление — стратегия адаптации к среде, особенно для растений, которые не могут быстро покинуть неблагоприятные условия, как животные.

Исследование опубликовано в журнале Nature Plants.