Как растения видят свет

Растения чувствительно реагируют на изменения окружающей среды и способны адаптироваться к ним. Для восприятия света они используют фоторецепторный белок фитохром B, который затем регулирует такие процессы, как прорастание семян, развитие проростков, рост в длину и цветение. Команда под руководством профессора Андреаса Хильтбруннера из Института биологии II Фрайбургского университета в недавнем исследовании показала, что на светочувствительность этого рецептора влияют оба белка — PCH1 и PCHL. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Фитохром B измеряет спектр света, который меняется в зависимости от окружения. Белок работает как своего рода переключатель: яркий красный свет солнечного света активирует фитохром B, а дальний красный свет, преобладающий в тени крон, инактивирует его. Однако он также может переходить из активной формы в неактивное основное состояние независимо от света. Этот процесс называется темновой реверсией. Он влияет на количество белка, доступного в активном состоянии, тем самым воздействуя на световосприятие растения.

В ходе исследования учёные установили, что у растения резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) существуют два белка, PCH1 и PCHL, которые связываются с фитохромом B и влияют на активность рецептора. Используя специальный метод спектроскопии, исследователи показали, что темновая реверсия фитохрома B почти полностью подавляется при увеличении количества PCH1 или PCHL, в то время как процесс ускоряется при отсутствии PCH1 и PCHL. Позволяя растениям регулировать переход из активного в неактивное состояние, эти белки дают возможность адаптировать светочувствительность фоторецептора фитохрома B к различным условиям.