Использование протеомики для идентификации белков в каплях опыления голосеменных растений
Белки выполняют жизненно важные функции в организмах, такие как репликация ДНК, катаболизм и реакции на стимулы. Полный набор белков, экспрессируемых в организме в определённое время и при заданных условиях, называется протеомом. В отличие от относительно стабильного генома, протеом динамичен и меняется в ответ на развитие и условия среды.
Протеомика — мощный метод для изучения структуры и функции протеома. Для организмов с секвенированным геномом она позволяет сравнивать геном и протеом. Для организмов без секвенированного генома, как у многих голосеменных, протеомика облегчает открытие и идентификацию белков.
В новом исследовании, опубликованном в апрельском номере Applications in Plant Sciences, аспирантка Натали Прайор и её коллеги продемонстрировали применимость протеомики для определения состава капель опыления голосеменных растений.
"Самое большое ограничение в нашей работе — отсутствие опубликованного генома голосеменных", — говорит Прайор. — "Большая часть работ по голосеменным была анатомической, гистологической или морфологической. Биохимическая перспектива действительно отсутствует".
Капля опыления опосредует сигнализацию между пыльцой и семязачатком. Одна из её ролей — предоставление среды для прорастания пыльцы, которая может быть видоспецифичной. Кроме того, у некоторых видов в каплях были идентифицированы антимикробные белки, что предполагает их защитную функцию в дополнение к роли "посадочной площадки" для пыльцы.
"Белки, которые мы находим, — это действительно отправные точки для других исследований", — отмечает Прайор. — "Мы можем идентифицировать эти белки, но как только мы узнаем, какие белки там есть, можно провести гораздо больше исследований".
Идентификация белков в каплях опыления даёт метаболический отпечаток и способствует пониманию эволюции семенных растений. Сравнение протеомов разных видов позволяет выявить белки и прояснить взаимодействия пыльцы и семязачатка у голосеменных.
"Мы используем протеомику, чтобы изучить биологическую значимость белков, с которыми пыльцевое зерно сталкивается в капле", — комментирует Прайор. — "Увлекательно узнать, есть ли среди этих белков такие, которые постоянны среди групп голосеменных, и что мы можем из этого узнать".