• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.11.2025, 13:20
Максим Абдулаев
3,0 тыс

Биологи нашли систему принудительного роста вниз у растений

❋ 3.6

Американские ботаники выяснили, что ориентация растений в пространстве — результат конкуренции двух противоположных сигнальных систем, а не простого стремления расти вверх. Они описали белок SLQ1, который активно заставляет стебель расти вниз. Это открытие меняет представление о гравитропизме: оказалось, растения балансируют между сигналами «вверх» и «вниз».

Растение Arabidopsis thaliana с отключенными генами LAZY / © Yoshihara Spalding

Способность растений определять гравитацию и расти против нее (отрицательный гравитропизм) зависит от белков семейства LAZY. В специальных клетках-статоцитах есть статолиты — тяжелые зерна крахмала, связанные с белками LAZY. Под действием гравитации они опускаются на нижнюю стенку клетки, где белки связываются с клеточной мембраной и меняют поток растительного гормона ауксина, заставляя стебель изгибаться и расти вверх.

Растения-мутанты, у которых удалены гены этого семейства (так называемые lazy, или «ленивые» мутанты), теряют способность расти вертикально и стелются по земле. Ранее считалось, что это происходит из-за потери гравитационного ориентира: растение просто «падает» и растет горизонтально.

Авторы статьи, опубликованной в журнале PNAS, провели генетический скрининг мутантов модельного растения Arabidopsis, лишенных всех основных генов LAZY. Целью было найти такую дополнительную мутацию, которая «починила» бы сломанный механизм гравитации.
Удалось обнаружить растение, которое, несмотря на отсутствие белков LAZY, снова начало расти вертикально. Генетический анализ показал, что причиной «исцеления» стала мутация в гене, который авторы научной работы назвали SLQ1 (Suppressor of Lazy Quadruple 1). Исследователи изучили структуру белка SLQ1, определили его локализацию в клетке и проверили, как он взаимодействует с гормоном ауксином.

Исследование показало, что «ленивые» растения растут по земле не из-за слабости или потери ориентации, а из-за активной работы белка SLQ1. В отсутствие белков LAZY он перехватывает управление и направляет поток ауксина таким образом, что растение прижимается к почве (положительный гравитропизм).

Выяснилось следующее. В нормальном растении работают обе системы: мощный сигнал LAZY тянет стебель вверх, а более слабый сигнал SLQ1 тянет его вниз. LAZY побеждает, и растение растет вертикально. Белок SLQ1 работает в паре с белком SETH6. Они образуют комплексы в местах контакта эндоплазматического ретикулума и клеточной мембраны, влияя на транспорт гормонов.

Самым неожиданным открытием стало то, что при отключении и системы «вверх» (LAZY), и системы «вниз» (SLQ1) растение не потеряло ориентацию полностью. Оно сохранило слабую способность расти вверх. Механизм определения гравитации, независимый от LAZY, еще только предстоит изучить.

Рост растения — это не выполнение одной команды, а динамическое равновесие («перетягивание каната») между противоборствующими молекулярными путями. Изменяя баланс между белками LAZY и SLQ1, растение может точно настраивать угол роста ветвей, что необходимо для создания оптимальной архитектуры кроны. Дальнейшее изучение механизма, независимого от LAZY, может привести к полному пересмотру теории гравитропизма.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Максим Абдулаев
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 06:57
Мария Азарова

Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.

25 августа, 17:57
Марк Чернов

Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

25 августа, 06:18
Мария Азарова

Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий