Новое доказательство: микроРНК в растениях могут перемещаться
Новое исследование показывает, что микроРНК не только контролируют активность генов внутри данной клетки, но и могут перемещаться из одной клетки в другую, посылая сигналы, которые влияют на экспрессию генов в более широком масштабе.
Исследователи из Института геномных наук и политики Университета Дьюка (IGSP) в сотрудничестве с группами из Университетов Хельсинки и Уппсалы, а также Института исследований растений Бойса Томпсона при Корнеллском университете, сделали это открытие, изучая развитие корней растения Arabidopsis.
Ключевые выводы:
- Это первое убедительное доказательство, что микроРНК могут перемещаться между клетками.
- Мобильность позволяет микроРНК играть важную роль в развитии, помогая формировать чёткие границы между разными тканями растения.
- Открытие добавляет микроРНК в список мобильных молекул (гормонов, белков, других малых РНК), обеспечивающих коммуникацию клеток при развитии органов.
Механизм в корне Arabidopsis:
- Белок Short-root перемещается из клеток внутренней проводящей ткани (васкулатуры) в окружающий её водонепроницаемый слой клеток (эндодерму), чтобы активировать белок Scarecrow.
- Вместе эти два транскрипционных фактора активируют микроРНК MIR165a и 166b.
- Эти микроРНК затем движутся обратно к клеткам васкулатуры, по пути встречая и разрушая другой транскрипционный фактор Phabulosa, а также другие регуляторные факторы.
Значение:
- Исследование показывает, как два режима регуляции генов работают вместе через клеточные границы для обеспечения правильного формирования тканей корня.
- Это добавляет новое измерение к пониманию регуляции генов.
- Описанные регуляторные взаимодействия, вероятно, были ключевыми в эволюционном переходе от одноклеточных водорослей к наземным растениям. Формирование проводящей ткани с окружающим водонепроницаемым слоем было важнейшей вехой, без которой невозможны сложные растения.
Исследование опубликовано 21 апреля в онлайн-версии журнала Nature.