Новый биосенсор визуализирует стресс в живых клетках растений в реальном времени

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали наносенсор SNACS, который позволяет в реальном времени отслеживать активность ключевых ферментов — киназ SnRK2 — в живых клетках растений.

Роль киназ SnRK2

• Эти ферменты активируются в условиях засухи и запускают защитное закрытие устьиц — пор на поверхности листьев.
• Через устьица CO₂ поступает в лист, но также испаряется более 90% воды растения.
• Регуляция устьиц помогает оптимизировать рост и устойчивость к засухе.

Преимущества нового сенсора

• Раньше: анализ активности киназ требовал измельчения тканей растений (более 100 листьев на эксперимент для клеток устьиц) и измерений в клеточных экстрактах.
• Теперь: SNACS позволяет наблюдать изменения активности SnRK2 в реальном времени в отдельных живых клетках или тканях.

Первые открытия с помощью SNACS

Используя сенсор, исследователи получили новые данные о взаимодействии SnRK2 с CO₂:

• Гормон стресса засухи абсцизовая кислота активирует киназы SnRK2.
• Повышенный уровень CO₂ не активирует эти киназы, что разрешает недавние научные дебаты.

Значение работы

• Метод основан на подходе, разработанном нобелевским лауреатом Роджером Тсьеном.
• SNACS открывает возможности для изучения реакции растений на стресс окружающей среды и анализа взаимодействия сигнальных путей в клетках.