Как растительные стволовые клетки защищаются от генетических повреждений

Учёные показали, как растения могут защищать себя от генетических повреждений, вызванных стрессами окружающей среды.

Растущие кончики корней и побегов растений имеют встроенный механизм, который, обнаруживая повреждение ДНК, заставляет клетку «совершить самоубийство», а не передавать свою дефектную ДНК.

Растения имеют на самых кончиках корней и побегов небольшие популяции стволовых клеток, благодаря которым они могут расти и производить новые ткани на протяжении всей жизни растения.

Эти стволовые клетки являются предшественниками для создания тканей и органов растения. Это означает, что любой дефект, возникающий в генетическом коде стволовой клетки, будет передан и необратимо сохранится на протяжении всей жизни растения, которая может длиться тысячи лет.

Поэтому крайне важно, чтобы существовали защитные механизмы, предотвращающие закрепление дефектов в стволовых клетках, особенно учитывая, что эти клетки находятся на растущих кончиках побегов и корней, где они особенно подвержены воздействию потенциально опасной среды.

Ник Фулчер и Роберт Сабловски при финансировании Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) решили выяснить, какими могут быть эти защитные механизмы. Используя рентгеновские лучи и химические вещества, они смогли вызвать повреждение ДНК и обнаружили, что стволовые клетки гораздо более чувствительны к повреждению ДНК, чем другие клетки.

Клетки способны обнаруживать повреждение ДНК, что запускает гибель этих клеток, предотвращая закрепление повреждённого генетического кода в остальных тканях растения.

Подобная система существует и в клетках животных, она очень хорошо изучена, так как её отказ может привести к раку.

Поэтому открытие схожей, хотя и отличной системы у растений представляет большой интерес как для области изучения развития растений, так и для усилий учёных по созданию растений, лучше справляющихся с экологическим стрессом.

Засуха, высокая засолённость и накопление опасных химических веществ в почве являются побочными эффектами изменения климата, поэтому понимание того, как растения справляются с этими стрессами, имеет фундаментальное значение для реакции сельскохозяйственной науки на изменение климата.