Сегодня - 10.12.2019

Ученые из России и Сингапура узнали, как растения спасаются от холода

27 июня 2017

Источник: ИТАР-ТАСС

Международная группа исследователей из Новосибирского государственного университета (НГУ), Института цитологии и генетики СО РАН и Национального университета Сингапура обнаружила и исследовала механизм адаптации к холоду у растений, сообщила во вторник лаборатория компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ.

Оказалось, растения жертвуют только что родившимися клетками кончика корня для того, чтобы пережить холод и сохранить свои «стволовые клетки». Исследование опубликовано в журнале CELL.

У растений есть клетки, которые по аналогии с животными можно назвать стволовыми - это клетки на кончике корня или побега, которые дают начало любым новым тканям во время роста. Ученые из Сингапура обнаружили, что при низкой температуре (+ 4 °С) в «стволовых клетках» растения повреждается ДНК, что может привести к гибели потомков этих клеток. При этом, как оказалось, гибель клеток на самом кончике корня помогает выжить остальным тканям и «закаляет» растение, которое становится более устойчивым к любым другим стрессам.

«Гибнут только клетки кончика корня, жизнь которых и так коротка, в то время как остальные ткани остаются неповрежденными», — сказала Виктория Миронова, к.б.н., заведующая лабораторией компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений Института цитологии и генетики СО РАН.

Ученые из России исследовали процессы, которые происходят на кончике корня с помощью математической модели. Оказалось, что механизм, который приносит клетки в жертву ради выживания растения, регулируется генами, ответственными за транспорт ауксина - гормона, который необходим для нормального роста корня.

«Моделирование показало, что в холодных условиях концентрация гормона падает и это создает угрозу для дальнейшей жизни растения. Когда же клетки на конце корня погибают, концентрация гормона восстанавливается, что позволяет сохранить остальные «стволовые клетки», — объяснила ведущий инженер лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, м.н.с.. Института цитологии и генетики СО РАН Мария Савина.

Сам принцип, по которому гибель клеток на вершине корня помогает повысить содержание ауксина, пока неизвестен.

По словам ученых продолжение исследований принесет ощутимую пользу сельскому хозяйству: по их мнению, перед похолоданием растения можно обработать ауксином, чтобы избежать гибели клеток и помочь растениям благополучно пережить стресс, не прибегая к жертвам. Как полагают ученые, результаты исследования могут пригодиться и для исследования способов адаптации к холоду у млекопитающих, т.к. организация ниш стволовых клеток, функционирование, чувствительность к стрессу сходны у животных и растений.

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (2 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus