Молекула HAN — ключевой регулятор роста корней растений

Исследователи из Университета Фрайбурга определили, что молекула HAN является важным регулятором, который совместно с WOX5 контролирует рост растений. Это открытие механизма, обеспечивающего работу стволовых клеток в меристемах, важно для селекции более устойчивых или высокоурожайных культур.

Механизм контроля стволовых клеток

Рост корней происходит в меристеме — зоне, содержащей стволовые клетки. Их способность делиться и формировать специализированные ткани зависит от сигналов других клеток. Ключевым сигнальным белком, регулирующим стволовые клетки в корневой меристеме, является WOX5, но механизм его действия был неизвестен.

Группа под руководством профессора Томаса Лаукса из кластера передовых исследований CIBSS расшифровала этот механизм. Учёные выявили, что HAN — это важнейший фактор, передающий функцию WOX5.

Роль HAN в подавлении CDF4

Исследование показало, что HAN передаёт сигнал WOX5 и обеспечивает инактивацию гена CDF4 в стволовых клетках. Если бы CDF4 был активен, он подавлял бы свойства стволовых клеток. Таким образом, подавляя CDF4, HAN позволяет стволовым клеткам в корневой меристеме оставаться недифференцированными и продолжать делиться.

Преимущество многоуровневой регуляции

Используя методы молекулярной биологии и математического моделирования, учёные предположили, что привлечение HAN в качестве связующего звена между WOX5 и CDF4 может делать регуляцию стволовых клеток менее чувствительной к влиянию окружающей среды.

«В дальнейших исследованиях мы хотим выяснить, действительно ли многоуровневость процесса оказывает тот эффект, который мы видим при моделировании», — говорит Томас Лаукс.

Работа опубликована в журнале Nature Plants. Понимание этих процессов — важная основа для целенаправленной селекции растений, способных расти и давать урожай в неидеальных условиях, например, при экстремальной погоде.