• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 августа
Михаил Орлов
1
625

Биологи изучили белок, который делает растения карликами

3.3

Используя классический объект для экспериментов — резуховидку Таля, — ученые смогли подавить рост растения и придать ему карликовые размеры. Оказалось, для этого следует «выключить» особый ген DWEORG1, участвующий в регуляции синтеза белка.

Резуховидка Таля, Arabidopsis thaliana
Резуховидка Таля, Arabidopsis thaliana / © Dr Olivier Keech, Smith Lab

Рост и развитие растений часто исследуют с помощью модельного организма — резуховидки Таля, или арабидопсиса Arabidopsis thaliana. Это небольшое растение из семейства крестоцветных, имеющее компактный и хорошо изученный геном. Действительно, последовательность ДНК арабидопсиса получили более 20 лет назад, в числе первых. Благодаря чему отслеживать эффект мутаций в различных генах с изменениями строения и физиологии на примере этого растения особенно удобно.

Хотя биологи давно и старательно изучают регуляцию растительных организмов (большой вклад в это внес еще Чарльз Дарвин), они по-прежнему умудряются находить новые ее механизмы — и вот только что открыли совершенно новый.

В этом пути регуляции участвуют белки из обширного семейства PPR. Ранее ученым было известно об их участии в созревании РНК внутри митохондрии. Однако теперь их связывают с совершенно другой функцией — управлением ростом растительного организма и определением его размера.

В новой статье в журнале Scientific Reports за авторством ученых из Франции и Германии описан один из белков PPR. Он представляет собой компонент рибосом митохондрий и участвует в синтезе новых белков. Авторам пока не известен механизм этого явления, но PPR определенно как-то влияет на размер растения. Поэтому, если соответствующий ген DWEORG1 (часть ДНК, которая кодирует аминокислотную последовательность белка) «выключить» с помощью генного нокаута, рост арабидопсиса замедляется и растение становится карликом. Причем его строение и другие свойства остаются в норме.

Как известно, геномная ДНК содержится не только в ядре. Собственные небольшие геномы имеют и некоторые органеллы: митохондрии и, в случае растений, хлоропласты. Последовательности PPR закодированы в ядерной ДНК, которая переходит в форму матричной РНК и переносится к рибосомам, где на ее основе синтезируются белки. И лишь затем, благодаря особому пути направленного транспорта, PPR попадают в митохондрии, где и выполняют свои функции.

Среди белков этого семейства недавно выделили группу, которая работает внутри рибосом митохондрий, — белки rPPR. Дело в том, что, помимо рибосом в цитоплазме (основной части клетки), такие органеллы — «фабрики по производству белков» есть и внутри митохондрий. Это связано с бактериальным прошлым органелл: на заре эволюции митохондрии возникли при внедрении одних клеток в другие.

«Мы нашли подтверждения прямого участия гена DWEORG1 в митохондриальной трансляции (синтез белка на матрице РНК. — Прим. ред.) — поясняет доктор Стефани Грютнер (Stefanie Grüttner). — Растения, у которых во время эксперимента был нокаутирован DWEORG1, имели сниженную эффективность трансляции, что также следует из резкого падения количества белка».

В то же время DWEORG1, похоже, не играет решающего значения для функционирования организма как целого. Именно поэтому его нокаутирование не изменило остальные свойства растений, ставших карликовыми, и не убило их.

Авторы полагают, что эволюционная роль данного белка состоит в поддержании стабильности тех генов, которые важны для работы митохондрий. Они надеются, что их открытие может быть использовано аграриями для модификации сельскохозяйственных культур в условиях изменений климата.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

23.08.2022
-
0
+
И вот опять. Интересно, когда всё же выдвинут гипотезу о том, что некоторые белки могут иметь вторую функцию и начнут это проверять? Ведь не первый такой факт. Выключали у крыс полимеразы системы репарации и получали чудеса явно на уровне регуляции. Мы у НДФ-киназы шапероноподобную активность нашли когда-то. Неосуществленная мечта заняться именно этим, а не колупанием в частностях.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: