'Масштабируемая' карта белков тополя открывает новые перспективы для биоэнергетической культуры
Исследователи, стремящиеся улучшить производство этанола из древесных культур, получили новый ресурс — обширную молекулярную карту белков тополя, созданную командой из Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США.
Тополь (Populus), быстрорастущее многолетнее дерево, обладает потенциалом в качестве биоэнергетической культуры благодаря способности производить большое количество биомассы на непригодных для сельского хозяйства землях. Новое исследование учёных ORNL в рамках Центра биоэнергетических наук Министерства энергетики предоставило наиболее полный на сегодняшний день обзор протеома тополя — набора белков, производимых клетками растения. Исследование представлено на обложке январского выпуска журнала Molecular and Cellular Proteomics.
Команда ORNL измерила более 11 000 белков в разных частях тополя: зрелых листьях, молодых листьях, корнях и стеблях. Этот систематический подход позволил создать так называемый атлас протеома, который отображает белки, присутствующие в различных типах тканей в определённый момент времени.
"Мы постарались обеспечить масштабируемый вид, как в Google Картах, чтобы можно было взглянуть на систему с разных точек зрения", — поясняет ведущий соавтор Пол Абрахам.
Получение и анализ информации о протеомах растений особенно сложно, учитывая, что такое растение, как тополь, потенциально может производить более 40 000 различных белков. В отличие от генома организма, который одинаков для каждой клетки и остаётся постоянным, протеом варьируется от клетки к клетке и меняется со временем по мере адаптации растения к различным условиям окружающей среды.
"Аналитические методы, которые мы продемонстрировали, позволяют нам очень глубоко и специфично измерять спектр белков", — отмечает Роберт Хеттич из ORNL.
Знание того, как растения изменяются и адаптируются к окружающей среде, изменяя свои белки, может помочь исследователям в области биоэнергетики вывести сорта тополя, лучше подходящие для производства биотоплива.
"Именно белки напрямую изменяют морфологию, анатомию и функцию растительной клетки", — говорит Абрахам.