• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.06.2024, 08:30
РНФ
159

Отсутствие белка AN3 сократило длину теломер у резуховидки Таля

❋ 4.5

Ученые определили, что у травянистого растения арабидопсиса, известного также как резуховидка Таля, длина теломер — защитных последовательностей на концах хромосом — контролируется белком ANGUSTIFOLIA3 (AN3). Эксперименты показали, что у растений, искусственно лишенных этого белка, теломеры укорачиваются на 16,6 процента, что приводит к нарушению клеточного деления в зоне роста корней. Поскольку биология теломер у самых разных организмов очень схожа, исследования генов, влияющих на их формирование, могут быть применимы и к животным, и к человеку, у которых такие последовательности связаны со старением.

Резуховидка Таля / © Stefan.lefnaer, ru.wikipedia.org

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Plant Molecular Biology. У растений и животных на концах хромосом есть теломеры — некодирующие последовательности, которые защищают хромосомы от деградации и «склеивания» между собой. При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, и, когда они достигают критической длины, клеточное деление останавливается и запускается апоптоз — программируемая гибель клетки.

Поэтому уменьшение длины теломер у большинства животных связывают со старением — неспособностью клеток делиться и приближением момента гибели. В активно делящихся — например, половых и стволовых клетках —существуют молекулярные «регуляторы» — ферменты теломеразы, — которые наращивают утраченные при делении последовательности.

Однако в обычных (соматических) клетках теломераза не активна, и это приводит к ограниченному количеству делений, неизбежной гибели клеток и, как следствие, старению организма. У растений арабидопсиса (Arabidopsis thaliana), риса (Oryza sativa) и других сельскохозяйственных растений длина теломер коррелирует со временем цветения, а также с реакцией растения на неблагоприятные условия окружающей среды. Так, чем длиннее теломеры, тем быстрее наступает цветение и тем больше растение оказывается приспособленным к стрессовым условиям.

Исследования показали, что разные популяции одного и того же вида могут иметь теломеры разной длины. Чтобы раскрыть причины таких различий, ученые стремятся понять механизмы, ответственные за установление изначальной генетически предопределенной длины теломер. Исследователи из Казанского (Приволжского) федерального университета (Казань) с коллегами определили, что у растений арабидопсиса (Arabidopsis thaliana) в регуляции длины теломер участвует белок ANGUSTIFOLIA3 (AN3). Арабидопсис авторы выбрали в качестве объекта исследования потому, что геном этого растения полностью секвенирован (расшифрован), состоит всего из пяти хромосом и содержит множество белков, родственных с белками других организмов, в связи с чем удобен для анализа.

Ранее было известно, что белок AN3 контролирует деление и рост клеток растений, а поскольку эти процессы и укорочение теломер связаны между собой, авторы предположили, что он может отвечать и за формирование длины теломер.

Ученые заказали из коллекции трансгенных линий арабидопсиса семена двух линий с мутацией в гене, который отвечает за синтез белка AN3. Исследователи вырастили из этих семян несколько поколений взрослых растений арабидопсиса и сравнили длину теломер в их клетках с теломерами растений дикого типа, имеющих белок AN3. Оказалось, что теломеры арабидопсиса без белка AN3 были на 16,6 процента короче, чем у растений дикого типа.

Чтобы проследить механизм влияния белка AN3 на длину теломер растений, авторы исследовали, как одновременное подавление гена AN3 и ранее исследованного гена OLI2, также вовлеченного в процессы деления и роста, влияет на длину теломер. Выяснилось, что белки OLI2 и AN3 воздействуют на длину теломер у растений, контролируя клеточное деление с помощью общего молекулярного механизма, подробные этапы которого еще предстоит определить.

Более того, авторы обнаружили, что стволовые клетки корня растения с мутацией в гене AN3 гибнут на 25 процентов быстрее, чем у растений дикого типа. Это косвенно подтверждает связь между длиной теломер и развитием стволовых клеток в образовательной ткани растения. «Поскольку сокращение теломер растений связано с различными физиологическими параметрами, такими как время цветения, репродуктивная способность и выживаемость, обнаруженный нами механизм может помочь лучше понять механизмы адаптации растений к условиям окружающей среды, а также найти возможные способы управлять этими процессами.

Более того, структура и свойства теломер у разных групп ядерных организмов, к которым, в частности относятся растения, животные и грибы, довольно консервативна. Поэтому полученная нами информация о генах, участвующих в изменении длины теломер у арабидопсиса, может быть полезна при исследовании теломер широкого круга организмов», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Инна Агабекян, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Агробиоинженерия» Института фундаментальной медицины и биологии КФУ. В исследовании принимали участие сотрудники Техасского университета A&M (США), Университета Маршалла (США) и Техасского университета в Остине (США).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

24 февраля, 11:06
Игорь Байдов

В середине прошлого века археологи обнаружили в Сербии братскую могилу, где покоились останки 77 человек, погребенных более 2800 лет назад. Долгое время ученые полагали, что люди умерли во время эпидемии. Однако авторы нового исследования провели генетическую экспертизу и выяснили, что на самом деле они стали жертвами массовой резни. Убийцы действовали неслучайно: охотились не на воинов, а на женщин, подростков и младенцев.

24 февраля, 10:59
НИУ ВШЭ

Эксперты НИУ ВШЭ проанализировали цифровые следы студентов и впервые показали, что итоговые оценки зависят от личного стиля прохождения онлайн-курса. Сбалансированный тип учеников оказался успешнее традиционного и практико-ориентированного. Результаты работы помогут в создании адаптивных индивидуальных образовательных систем.

21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Закрыть
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