Белок MPH2 защищает растения от повреждений при резких изменениях света

Ученые из Мичиганского государственного университета (MSU) выяснили, как растения справляются с резкими и экстремальными изменениями солнечного света, которые могут повредить фотосинтетический аппарат и снизить продуктивность.

Ключевое открытие:

• Исследователи определили критическую роль белка MPH2, находящегося в просвете тилакоидной мембраны хлоропластов.
• Этот белок необходим для ремонта фотосистемы II (PSII), когда она повреждается избыточной световой энергией.
• У мутантов растения Arabidopsis thaliana с нефункциональным белком MPH2 наблюдался дефицит ремонта PSII при изменяющемся свете.

Почему это важно:

• Фотосинтез — это баланс: световая энергия нужна для превращения CO₂ и воды в биомассу, но её избыток разрушает PSII. Поврежденные реакционные центры должны постоянно ремонтироваться.
• Динамический свет — ключевой фактор: мутанты с нарушенным ремонтом PSII (включая MPH2) страдают именно при динамически меняющихся световых условиях. Мутанты с дефектами в механизмах защиты от повреждений в таких условиях не страдают.
• Это различие между механизмами ремонта и защиты может быть важно для создания "устойчивых" сельскохозяйственных культур, продуктивных в стрессовых и изменчивых условиях.

Перспективы:

Понимание роли MPH2 и других белков ремонта PSII может привести к селекции и генной инженерии культур, способных выдерживать суровый и динамичный климат. Это важно для устойчивого обеспечения растущего спроса на продовольствие в условиях изменения климата.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.