Определён механизм, который защищает репродуктивную систему растений от стресса

Определён механизм, который защищает репродуктивную систему растений от стресса

По мере повышения температуры на фоне глобального потепления растёт необходимость защиты растений от стрессовых условий. Стресс может привести к потере урожая, что негативно скажется на экономике. Консорциум под руководством Уорикского университета выявил два белка, которые защищают кукурузу от стресса — это может стать ключевым фактором для обеспечения производства продуктов питания.

Скачки температуры существенно влияют на плодовитость растений, что приводит к снижению урожая и экономическим потерям. Понимание молекулярных механизмов, которые лежат в основе плодоносности растений, в условиях экологических ограничений имеет критическое значение для сохранения объёмов пищевого производства.

В статье «Механизм контроля транспозонов, которые защищают фертильность мужских частей растений при воздействии стресса», опубликованной в журнале Nature Plants , исследователи из Школы биологии Уорикского университета изучили молекулярные механизмы, которые использует кукуруза для сохранения фертильности при повышенных температурах, а также идентифицировали два AGO-белка, которые защищают мужские половые клетки.

Исследователи помещали кукурузу с нефункционирующими AGO-белками в различные условия роста и таким образом узнали, что повышение температуры окружающей среды на 5℃ резко снижает фертильность мужской части растения.

Используя мультидисциплинарный подход, команда обнаружила, что повышенные температуры активируют у дикорастущих растений небольшие фрагменты РНК, которые связываются с AGO-белками для контроля деятельности активируемых стрессом «прыгающих генов» — частей ДНК, которые могут копировать себя в различные участки генома. То есть, эти AGO-белки контролируют активность «прыгающих генов», тем самым защищая плодородность растения.

Профессор Хосе Гутьеррес-Маркос из Школы естествознания в Уорикском университете объясняет: «По сути, мы обнаружили, что, когда растения находятся под стрессом, вызванным повышенными температурами, они активируют управляемый РНК механизм контроля в виде фрагментов РНК и AGO-белков в репродуктивных клетках. Они имеют критическое значение в сохранении мужской фертильности и, в конечном итоге, выживании растения».

«Понимание молекулярного механизма, связанного с сохранением плодородности растений, имеет решающее значение для обеспечения будущего производства сельскохозяйственных культур в непредсказуемых и стрессовых климатических условиях».

Доктор Чаро дель Дженио из Школы вычислительной техники, электроники и математики в Университете Ковентри добавляет: «Моделирование структуры AGO-белков, а также их визуализация на уровне отдельных атомов показали, как они меняют свой электрический заряд, когда сталкиваются с термическим стрессом, запуская процесс, который возвращает под контроль “прыгающие гены”».

________________

Перевод Екатерина Хананова , редакторы Антон Меньшенин и Вера Круз , автор блога Обзоры фильмов и книг Веры Круз .

Исследование — Yang-Seok Lee et al. A transposon surveillance mechanism that safeguards plant male fertility during stress, Nature Plants (2021).

Источник — Identified: A mechanism that protects plant fertility from stress

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s