Ученые совершили гигантский шаг для людей — с помощью растений!
Международная команда ученых, в которую входит Джозеф Экер из Института Солка, сообщила о значительном прорыве в выпуске журнала Science от 29 июля 2011 года. Они описали картирование и предварительный анализ тысяч взаимодействий «белок-белок» в клетках Arabidopsis thaliana — растения, которое для биологии растений является тем же, чем лабораторная мышь для биологии человека.
Масштабное картирование
- Четырехлетний проект финансировался грантом Национального научного фонда США в размере $8 млн.
- Ученые использовали библиотеку из более чем 10 000 клонов генов Arabidopsis и метод скрининга «дрожжевой двухгибридной системы».
- Из более чем 40 миллионов возможных парных комбинаций было обнаружено 6 205 взаимодействий между белками, с участием 2 774 индивидуальных белков.
- Это вдвое увеличило объем данных о белковых взаимодействиях растений, доступных научному сообществу.
Научные выводы и применение
- Функциональные сети: Данные позволили выявить функциональные группы, сети и «сообщества» белков, работающих вместе, включая новые связи между путями передачи гормональных сигналов у растений.
- Эволюция растений: Анализ подтвердил, что растения дублируют свои гены чаще животных. Изучив 1900 пар белков — продуктов древних событий дублирования генов, — ученые обнаружили, что их белковые взаимодействия быстро меняются после дублирования, а затем стабилизируются.
- Защита от патогенов: Исследование показало, что патогены Pseudomonas syringae (Psy) и Hyaloperonospora arabidopsidis (Hpa), несмотря на миллиард лет эволюционного расхождения, атакуют один и тот же набор высокосвязанных белков-«хабов» в Arabidopsis, которые являются контрольными точками иммунной системы растения.
Значение работы
Это исследование закладывает основу для системного понимания биологии растений. Полученные данные могут помочь в создании сельскохозяйственных культур, более устойчивых к засухе и болезням, более питательных и полезных для человечества.