Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 августа
Михаил Орлов
1
642

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, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Вчера, 18:06
Василий Парфенов

Украинская частная космическая компания Promin Aerospace, несмотря на сложную обстановку в стране, продолжает работу над ракетой оригинальной конструкции. Первый тестовый запуск намечен на первую половину 2023 года. В свежем интервью основатель стартапа рассказал, что даже если прототип не получится отправить в полет на родине, сроки не должны сильно измениться.

Позавчера, 12:15
ФизТех

Физики из Московского физико-технического института и Института ядерных исследований РАН предложили новый способ оценить толщину поверхностного нейтронного слоя в тяжелых ядрах.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

Позавчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

[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: