Конденсация регулятора транскрипции SEUSS опосредует восприятие и ответ на осмотический стресс у Arabidopsis
Совместное исследование профессора Фан Сяофэна из Университета Цинхуа и профессора Линь Жунчэна из Института ботаники Китайской академии наук (CAS) показало, что регулятор транскрипции SEUSS (SEU) играет ключевую роль посредством своей конденсации при гиперосмотическом стрессе у Arabidopsis.
Исследование, изучающее механизм, с помощью которого конденсаты SEU опосредуют восприятие и ответ на осмотический стресс, было опубликовано в Nature Chemical Biology 14 ноября.
Осмотический стресс, вызванный высокой засоленностью и засухой, влияет на рост и развитие растений и существенно снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Однако механизм восприятия растениями осмотического стресса оставался плохо изученным.
В этом исследовании учёные обнаружили, что SEU быстро формирует жидкоподобные ядерные конденсаты в ответ на гиперосмотический стресс, и эта конденсация обратима.
На основе предсказаний они выявили, что SEU содержит два внутренне неупорядоченных региона (IDR) на N- и C-концах. Учёные назвали эти регионы IDR1 и IDR2 соответственно. При гиперосмотической обработке IDR1 формировал дискретные цитоплазматические конденсаты, а IDR2 — нет, что продемонстрировало, что именно IDR1 обеспечивает способность к осмотически-чувствительной конденсации.
Исследователи также показали, что SEU необходим для устойчивости к гиперосмотическому стрессу, поскольку выживаемость мутантов по SEU была значительно ниже по сравнению с диким типом и комплементарной линией при обработке NaCl или маннитолом. Одновременно потеря SEU резко снижала экспрессию генов устойчивости к стрессу.
Эти результаты раскрывают критическую роль биомолекулярных конденсатов SEU в клеточном восприятии и ответе на стресс. Этот механизм помогает растениям противостоять и адаптироваться к условиям осмотического стресса.
«Это исследование проливает новый свет на значительный потенциал для инженерии сельскохозяйственных культур, позволяющей справляться с последствиями засухи и высокой засоленности», — сказал профессор Линь Жунчэн, корреспондирующий автор исследования.