Учёные идентифицировали тысячи генов растений, активируемых газом этиленом
Международная группа учёных под руководством исследователей из Института биологических исследований Солка впервые провело комплексный геномный анализ биологического триггера этилена — газа, действующего как гормон роста растений. Результаты опубликованы в онлайн-журнале eLIFE.
Ключевые открытия:
- Этилен активирует тысячи генов в растении Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля).
- Активация происходит через главный фактор транскрипции EIN3 — белок, открытый и клонированный старшим исследователем Джозефом Р. Экером ещё в 1997 году. Без EIN3 и родственного белка EIL1 этилен не оказывает на растение никакого эффекта.
- Используя методы ChIP-Seq и геномного
секвенирования mRNA, учёные выявили два важных механизма:
- Активированный этиленом EIN3 возвращается, чтобы контролировать гены в том самом пути, который изначально привёл к его активации. Это обеспечивает жёсткий контроль над производством критического регулятора.
- EIN3 нацеливается на все другие гормональные сигнальные пути растения. Около половины геномных мишеней белка EIN3 находятся в этих путях.
- Контроль осуществляется в течение 24 часов через четыре каскадные волны транскрипционной регуляции.
Практическое значение:
Понимание того, какие гены выполняют каждую из функций этилена (созревание плодов, регуляция роста, защита от патогенов), может позволить:
- Создавать сорта растений, которые замедляют или ускоряют рост по необходимости.
- Управлять созреванием и предотвращать гниение плодов.
- Повышать устойчивость растений к болезням.
Исследование также предоставляет шаблон для расшифровки работы других, менее изученных растительных гормонов.