Учёные обнаружили связь между редактированием РНК и коммуникацией хлоропластов с ядром
Исследователи из Института Солка обнаружили, что ген GUN1, который интегрирует множество путей ретроградной сигнализации от хлоропластов к ядру, также играет важную роль в процессе синтеза белков в повреждённых хлоропластах. Это открытие даёт новое понимание того, как растения реагируют на стресс. Работа была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 15 апреля 2019 года.
- Контекст: В условиях стресса (засуха, экстремальные температуры) хлоропласты посылают сигнал тревоги (ретроградную сигнализацию) в ядро клетки, что запускает адаптационные реакции.
- Роль GUN1: Ранее было известно, что GUN1 накапливается при стрессе и влияет на экспрессию генов. Новое исследование показало, что он регулирует редактирование РНК в хлоропластах — процесс модификации РНК, меняющий инструкции для синтеза белков.
- Механизм: Учёные выяснили, что GUN1 взаимодействует с белком MORF2 — ключевым компонентом комплекса редактирования РНК у растений. Это взаимодействие влияет на эффективность редактирования РНК в повреждённых хлоропластах.
- Эксперимент: В растениях с нефункциональным GUN1 под воздействием стресса изменялась как экспрессия генов, так и паттерн редактирования РНК. Гиперактивность MORF2 приводила к масштабным изменениям в редактировании и дефектам в развитии хлоропластов и листьев даже в нормальных условиях, а также нарушала коммуникацию хлоропласт-ядро при стрессе.
- Значение: Результаты указывают на возможную связь между ретроградной сигнализацией и редактированием РНК в хлоропластах. Это важные регуляторные функции для цветковых растений в условиях стресса.
- Цель: Понимание этих механизмов может помочь в выведении сельскохозяйственных культур, более устойчивых к воздействию изменения климата.
- Дальнейшие планы: Исследователи намерены изучить, как изменения в редактировании РНК хлоропластов активируют сигналы, передаваемые в ядро, и как эти модификации влияют на способность растения противостоять стрессу.