Как свет стабилизирует стрессовый белок, помогая растениям выживать в суровых условиях

Исследователи из Национального университета Тайваня выяснили, как свет стабилизирует ключевой стрессовый белок, что открывает новые возможности для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Plant, Cell & Environment, учёные изучили транскрипционный фактор ERF1, который помогает растениям переносить засуху и высокую засолённость. Хотя ERF1 важен для выживания в условиях стресса, его стабильность меняется в зависимости от освещения.

Команда обнаружила, что два фермента — SCE1 и COP1 — конкурируют за регуляцию стабильности ERF1, напрямую влияя на способность растения противостоять суровым условиям.

• На свету: фермент SCE1 взаимодействует с ERF1 и модифицирует его через SUMOилирование, предотвращая деградацию. Это позволяет ERF1 активировать гены стрессового ответа и повышать устойчивость растения.
• В темноте: фермент COP1 иначе модифицирует ERF1, помечая его на деградацию, что ослабляет стрессовый ответ.

«Мы были рады обнаружить, что эти два фермента конкурируют, определяя стабильность ERF1», — говорит Хуэй-Сянь Чанг, соавтор исследования. — «Эта конкуренция в конечном итоге влияет на то, насколько хорошо растения реагируют на экологические проблемы».

Изменяя сайты модификации ERF1, учёные показали, что белок можно стабилизировать даже в темноте. Эти результаты предлагают новый подход к созданию устойчивых к стрессу культур путём тонкой настройки светочувствительных путей.

«Наши результаты дают более чёткое понимание того, как растения используют свет для регуляции стрессовых ответов», — поясняет профессор Мэй-Чунь Ченг, автор-корреспондент исследования. — «Эти знания можно применить для выведения культур, лучше приспособленных к изменяющемуся климату».

Результаты исследования могут помочь в разработке сельскохозяйственных стратегий, направленных на создание климатоустойчивых культур.