Учёные выяснили, как растения реагируют на свет на молекулярном уровне
Растения «видят» своё окружение с помощью света благодаря белкам-фоторецепторам, которые поглощают свет и преобразуют его в сигнал, включающий или выключающий гены. Однако молекулярный механизм этого процесса до конца не был понятен.
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде определили часть фоторецептора растения, ответственную за светозависимые изменения в экспрессии генов. Результаты опубликованы в Nature Communications.
- Объект исследования: группа фоторецепторов фитохромы, чувствительных к красному и дальнему красному свету. Исследование проводилось на модельном растении Arabidopsis thaliana.
- Механизм: Фитохромы контролируют рост и развитие растений, изменяя количество или стабильность транскрипционных факторов, которые включают и выключают гены.
- Ключевое открытие: Учёные под руководством Мэн Чена
изучили структуру фитохрома, имеющего два функциональных домена:
- N-концевой модуль — как было известно, воспринимает свет.
- C-концевой модуль — его роль оставалась неясной. Большинство учёных не считали, что он участвует в передаче светового сигнала для изменения экспрессии генов у растений.
- Результат: Группа Чена показала, что C-концевой модуль действительно регулирует экспрессию генов, хотя и использует механизм, отличный от бактериального.
Практическое значение: Это открытие может помочь в сельском хозяйстве. Понимание того, как свет вызывает изменения в росте, позволит:
- Создавать растения, «невидящие» соседей, чтобы высаживать их плотнее без потери урожайности.
- Адаптировать культуры для выращивания в других широтах и климатических условиях.