• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 июня
РНФ
124

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
Вчера, 13:10
Полина Меньшова

Хотя доступ к словам, синтаксическим структурам и нелингвистическим символам способен облегчить некоторые когнитивные процессы, язык вряд ли можно считать основой любой формы мышления. К такому выводу пришли ученые из США, проанализировав данные исследований за последние 20 лет.

6 часов назад
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

Вчера, 10:10
Александр Березин

Восемьдесят лет назад началось наступление советских войск в Белоруссии — операция «Багратион». Дальше случилось нечто крайне необычное: Ставка рассчитывала ударить на 150-200 километров в глубину. Но в итоге наступать пришлось на 600 километров. Почему немецкий фронт так быстро развалился, хотя войска Гитлера в 1944 году были материально обеспечены лучше, чем когда-либо еще во Второй мировой войне? И отчего Красная армия не смогла до конца воспользоваться плодами своих побед?

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

20 июня
МПСУ

Эмоциональное выгорание ИТ-специалиста напрямую связано с его личностными характеристиками. С профессиональными перегрузками и стажем связи нет. К такому выводу пришли ученые МПСУ, которые исследовали ИТ-специалистов двух компаний. Жизнестойкость, то есть способность человека выдерживать стрессовые ситуации без снижения успешности деятельности, в совокупности с внутренней положительной мотивацией формируют иммунитет к эмоциональному выгоранию специалиста в ИТ-сфере. Блокаторами стали интерес к работе и профессиональная удовлетворенность.

Вчера, 13:10
Полина Меньшова

Хотя доступ к словам, синтаксическим структурам и нелингвистическим символам способен облегчить некоторые когнитивные процессы, язык вряд ли можно считать основой любой формы мышления. К такому выводу пришли ученые из США, проанализировав данные исследований за последние 20 лет.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[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
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