Учёные вскрыли один из самых прочных биоматериалов и нашли ключ к «сроку годности» пыльцы

Учёные из Университета Умео нашли способ вскрыть защитные стенки пыльцевых зёрен — один из самых твёрдых биоматериалов в мире — не повреждая внутреннюю клетку и её компоненты.

Это достижение открывает возможность изолировать и изучать митохондрии — части клетки, необходимые для производства энергии. К удивлению исследователей, несколько ключевых для поддержания энергопроизводства митохондрий белков обнаружено не было.

Пыльцевые зёрна: устойчивые капсулы природы

Каждое пыльцевое зерно содержит крошечную капсулу — клетку, несущую мужской генетический материал. Чтобы выживать в суровых условиях, пыльца развила особую внешнюю структуру, позволяющую ей путешествовать на большие расстояния.

Эта прочная внешняя оболочка в основном состоит из одного из самых устойчивых известных биоматериалов. Благодаря этому стенка пыльцевого зерна высокоустойчива к повреждениям, и некоторые зёрна могут сохраняться в осадочных породах миллионы лет.

Способность пыльцы выживать так долго обеспечивается собственной выработкой энергии — митохондриями. Это крошечные компартменты клетки, необходимые для её выживания. У них есть собственный генетический материал, важный для биологической активности и производства энергии.

Неожиданное открытие и успех коллаборации

Разработать метод вскрытия пыльцевых зёрен и изоляции неповреждённых митохондрий было чрезвычайно сложно. Клеман Буссардон и его коллега Матье Симон из INRAE (Франция) потратили более четырёх лет на совершенствование метода.

То, что они обнаружили, было неожиданным. Белки, связанные с поддержанием и экспрессией генетического материала в митохондриях и необходимые для их жизнедеятельности, обнаружены не были.

Это похоже на то, что митохондрии были готовы производить энергию, но не были оснащены для ремонта при необходимости. Это открытие может объяснить, почему пыльцевое зерно в итоге имеет ограниченный срок жизни и почему оно настроено на выживание в течение своей уникальной миссии — оплодотворения.

Успех исследования стал возможен благодаря его междисциплинарному характеру, объединившему учёных из Германии, Франции, Новой Зеландии и Умео. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.