Растения используют разные генетические стратегии для защиты стволовых клеток
Новое исследование показало, что различные виды цветковых растений применяют разные генетические механизмы для поддержания одной и той же критически важной системы — консервативного контура стволовых клеток.
Стволовые клетки у цветковых растений управляют ростом и развитием в ответ на факторы среды, определяя формирование корней, стеблей, листьев и цветков. Нарушение их количества может дезорганизовать рост растения.
В основе этого лежит «глубоко консервативный контур стволовых клеток», общий для всех цветковых растений. Его работу обеспечивает взаимодействие сигнального белка CLV3 с рецептором CLV1. Однако исследователи из CSHL обнаружили, что при повреждении этих ключевых компонентов мутациями включаются резервные генетические системы, причём их организация сильно различается у разных видов.
- У томата резервный ген включается только при повреждении основного гена CLV3.
- У кукурузы (маиса) два гена работают параллельно, постоянно производя необходимый сигнальный белок.
- У резуховидки Таля (Arabidopsis) один основной ген поддерживается множеством других генов с гораздо меньшим эффектом.
«Мы были удивлены, увидев такие большие различия, — говорит профессор Дэвид Джексон. — Но в ретроспективе это раскрывает силу эволюции в поиске новых способов защиты критически важных контуров развития».
По мнению авторов, понимание этих видоспецифичных стратегий защиты ключевых генетических взаимодействий будет иметь важное значение для «интеллектуального дизайна сельскохозяйственных культур» и использования редактирования генома для повышения продуктивности и устойчивости агрокультур.