Ученые раскрыли механизм регенерации тканей растений

Регенерация растений может происходить через образование массы плюрипотентных клеток. Этот процесс включает "заглушение" генов для удаления памяти исходной ткани и подготовку к активации внешними сигналами. Команда под руководством профессора Сачихиро Мацунаги из Токийского университета науки показала, что регенеративная способность растений требует наличия определенной деметилазы, которая подготавливает экспрессию генов в ответ на регенеративные сигналы.

В многоклеточных организмах дифференциация клеток приводит к потере плюрипотентности. В отличие от животных, где для перепрограммирования требуются радикальные методы (перенос ядра, индукция факторов транскрипции), растения могут приобретать регенеративные способности под действием внешних сигналов, таких как гормоны и стресс. Часть этого процесса регулируется эпигенетическими механизмами.

Исследователи использовали Arabidopsis thaliana для изучения геномных модификаций гистонов — белков, упаковывающих ДНК и ограничивающих ее транскрипцию. Ученые обнаружили, что деметилирование гистона H3 ферментом LDL3 придает растению регенеративную компетентность. Этот эпигенетический механизм позволяет плюрипотентным клеткам вернуться в состояние, из которого они могут сформировать меристемы побегов и дать начало дифференцированным тканям (листьям, стеблям).

Поскольку для выращивания таких растений не нужны семена, это может ускорить размножение без цветения. Профессор Мацунага отметил: "Усилив способность растений к размножению даже без семян, можно увеличить число клонов, используя только листья, стебли и части корней. Это может способствовать озеленению и решить проблему глобальной нехватки продовольствия".