Как растения избегают солнечных ожогов

Исследовательская группа под руководством Дартмутского колледжа обнаружила группу стресс-связанных белков, объясняющую, как растения избегают «солнечных ожогов» при интенсивном освещении. Это открытие в будущем может помочь биотехнологам создать культуры, лучше справляющиеся с более жаркими и засушливыми условиями, вызванными изменением климата.

Результаты опубликованы в журнале PNAS в статье "Subset of heat-shock transcription factors required for the early response of Arabidopsis to excess light". Работа выполнена учёными из Дартмута, Института биологических исследований Солка и Австралийского национального университета.

Слишком много или слишком мало солнечного света, а также быстро меняющиеся световые условия вызывают у растений стресс. Растения обладают сложными системами контроля, которые позволяют использовать световую энергию для фотосинтеза и одновременно защищаться от «ожогов» при очень ярком свете. Они осуществляют эту регуляцию в основном через экспрессию ядерных генов, однако процессы, лежащие в основе геномного ответа на стресс, изучены недостаточно.

В этом исследовании профессор Хоу-Сун Джун и его коллеги показали, что за быструю реакцию растений на изменения интенсивности света — от условий, оптимальных для фотосинтеза, до яркого света, вызывающего ожоги, — отвечает группа факторов транскрипции Heat Shock Transcription Factors. Эти белки контролируют поток генетической информации и запускают выработку фермента, ответственного за детоксикацию вредных молекул, которые накапливаются при очень ярком свете.

В настоящее время в лаборатории Джун изучают факторы, участвующие в реакции растений на длительное воздействие яркого света. Исследование этих факторов краткосрочного и долгосрочного ответа может позволить создать растения с повышенной защитой от яркого света и усиленной скоростью фотосинтеза.