Биологи раскрыли секреты кустарника, способного расти в жару выше 50 градусов
Уникальный амарант, живущий в Долине Смерти, может помочь в выведении ГМ-растений, дающих урожай даже в экстремальную жару.
Фотосинтез включает сложную цепочку реакций, которые катализирует целый набор ферментов. Их температурный оптимум находится чуть выше 20 градусов Цельсия. При нагревании более 35 градусов растения вынуждены запускать специальные механизмы защиты, а если температура превышает 40, белки начинают денатурировать, теряя форму и функциональность.
Однако амарантовый кустарник Tidestromia oblongifolia, растущий в калифорнийской Долине Смерти — одном из самых жарких мест на Земле, — спокойно живет и фотосинтезирует даже при 50 градусах Цельсия. Механизмы его температурной устойчивости исследовали биологи из Мичиганского университета, статья которых представлена в библиотеке препринтов bioRxiv.
Сун Ли (Seung Rhee) и ее коллеги выращивали T. oblongifolia в лаборатории как при умеренной температуре, так и в условиях, имитирующих страшную жару Долины Смерти. Параллельно они растили родственный, но не настолько жароустойчивый мексиканский амарант A. hypochondriacus. Экстремальных условий тот действительно не выдержал и через несколько дней прекратил рост. А вот калифорнийская T. oblongifolia, несмотря на температуры выше 40 градусов, за десять дней увеличила свою массу втрое. Фотосинтез не останавливался и при 50 градусах, выше которых ученые не смогли подняться из-за ограничений экспериментальной установки.
Далее биологи сравнили физиологию T. oblongifolia при росте в умеренных и экстремальных условиях. Оказалось, на жаре клетки в листьях уменьшаются, так что хлоропласты (органеллы, в которых происходит фотосинтез) группируются плотнее и теснее сближаются с митохондриями (органеллами, которые поставляют им энергию) — все это сокращает «логистику», необходимую для химического оборота веществ, участвующих в фотосинтезе. Кроме того, хлоропласты деформируются и вместо обычной дисковидной формы становятся вогнутыми, как чаша. По-видимому, это позволяет им лучше удерживать летучий углекислый газ, чтобы использовать его в фотосинтезе, производя сахар.
Анализ ДНК указал на тысячи генов, активность которых меняется в зависимости от температуры среды. Сравнив их с данными для других растений, авторы определили целый набор генов, способных помогать T. oblongifolia поддерживать фотосинтез в жару, защищать от теплового стресса и восстанавливать связанные с перегревом повреждения.
Теперь биологи собираются детальнее разобраться в этих генах и выделить самые важные для температурной устойчивости. Они считают, что эта работа крайне важна на фоне продолжающегося глобального потепления. Выяснив механизмы, помогающие T. oblongifolia выдерживать экстремальные условия, их можно будет использовать для создания ГМ-растений, способных давать урожай при самой серьезной жаре.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии