Лекарство для мозга человека раскрыло ключевой механизм реакции растений на стресс
Исследование Университета Аделаиды показало, что препараты, используемые для лечения некоторых заболеваний мозга, включая эпилепсию, также изменяют процесс передачи сигналов у растений в условиях стресса.
Опубликованная в журнале The Plant Cell работа раскрывает ключевой механизм реакции растений на стрессовые факторы окружающей среды — важный шаг к выведению более стрессоустойчивых сельскохозяйственных культур.
Исследование провели учёные из Австралийского исследовательского совета Центра передового опыта в области энергетической биологии растений и другие специалисты кампуса Уэйт Университета Аделаиды.
Роль GABA как сигнальной молекулы
- Ранее было обнаружено, что растения реагируют на стресс сочетанием химических и электрических ответов, аналогичным животным.
- Нейромедиатор млекопитающих гамма-аминомасляная кислота (GABA), который растения производят при стрессе (засуха, засоление), действует как сигнальная молекула и в растениях, хотя и через специфические для них системы.
- Уровни GABA в клетках растений быстро меняются при стрессе, например, в кислых почвах, но механизм этого был неизвестен.
Эксперимент с лекарствами
- Манипулируя внутренним уровнем GABA с помощью препаратов, регулирующих GABA у людей и животных, исследователи обнаружили связь между уровнем GABA и активностью транспортного белка пшеницы, важного для устойчивости к кислым почвам.
- Экспрессия этого белка снижала уровень GABA в клетках корней в токсичной почве, позволяя GABA выходить из клеток. По мнению учёных, это позволяет передавать информацию о степени стресса другим клеткам, запуская метаболический ответ растения.
Значение открытия
- Понимание роли GABA как стрессового сигнала даст новый инструмент для селекции более стрессоустойчивых культур, что может повысить урожайность и укрепить продовольственную безопасность.
- Поскольку препараты могут взаимодействовать с белками системы сигналинга GABA как у растений, так и у животных, будущие исследования других агентов этой системы у растений потенциально могут принести пользу и медицине.