Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.07.2017
Редакция Naked Science
429

Белки нервной системы помогли растениям размножаться

Группа ученых из Португалии и США обнаружила, что гены, кодирующие глутаматные рецепторы, могут обеспечивать размножение мха.

schuenemann_physcomitrella_patens_c_chantal_traeger
©Wikipedia

Глутаматные рецепторы представляют собой ионные каналы, которые обеспечивают передачу сигнала в центральной и периферической нервной системе. Эти белки широко представлены в организме животных и хорошо изучены на их примере. Однако известно, что гены, кодирующие такие молекулы (GLR), также широко распространены у некоторых растений, которые нервной системой в современном понимании не обладают. Предполагается, что GLR могут участвовать в защите от патогенов, фотосинтезе, а также размножении. Точные механизм и вклад этих генов в эволюцию растений, тем не менее, остаются неизвестны. Чтобы восполнить пробел, авторы новой работы изучили геном мха Physcomitrella patens.

 

Мох P. patens нередко используется в качестве модельного организма: несколько лет назад его геном был полностью расшифрован. Кроме того, это высшее растение обладает рядом особенностей. Так, организм относится к однодомным, что позволяет скрещивать его in vitro, и проводить эффективные генетические манипуляции. Модифицированный P. patens рассматривается в качестве растения, которое допускает культивирование на Марсе. Чтобы выяснить, какую роль GLR играют в жизни таксона, специалисты из Колледж Парка и Института Гюльбенкяна проанализировали распространенность генов PpGLR1 и PpGLR2 в разных тканях мха методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Наблюдения показали, что характерная экспрессия встречается во всех частях растения, включая сперматозоиды.

 

Наиболее выраженной экспрессия оказалась в спорофитах и гаметофитах, что подтверждает участие генов в размножении. Затем авторы последовательно нокаутировали целевые участки генома и смотрели, как это отражается на репродукции организма на молекулярном уровне. Согласно результатам, мутантные линии произвели значительно меньше спорофитов по сравнению с дикими, и они хуже созревали. Любопытно при этом, что дефект отражался только на функциональности, но не формировании репродуктивных органов: архегоний (женский орган) и антеридий (мужской) развивались аналогично здоровым образцам.

 

Также исследователи пришли к выводу, что нокаут GLR приводит к нарушению экспрессии другого гена — BELL1, участвующего в росте спор. Несмотря на специфические функции, механизм работы глутаматных рецепторов в P. patens при этом оставался прежним, — они формировали ионные каналы для обеспечения притока кальция. Авторы отмечают, что человеческие сперматозоиды тоже имеют рецепторы глутамата, но это может быть совпадением. «Было бы иронично обнаружить, что регулирование активности сперматозоидов глутаматными рецепторами — эволюционно консервативный механизм, изучая мох», — сообщил соавтор работы Хосе Фейджо (José A. Feijó).

 

Статья опубликована в журнале Nature.

Ранее стало известно, что российские ученые приступили к селекции растения, поглощающего радиоактивное излучение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

8 часов назад
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

4 часа назад
Ольга Иванова

Загадочная русская душа — не фигура речи, а объективная реальность. Как жили славянские крестьяне зимой, почему в нашей стране такие плохие дороги, из-за чего мы любим «супчики», а европейцы — гамбургеры и фастфуд, откуда взялся стереотип о пьющих русских и почему мы стали употреблять меньше водки, почему мы сначала включаем прибор, а потом читаем инструкцию, отчего наши студенты учат все в последнюю ночь перед экзаменом, зачем нам нет дела до розовых кустов, чем мы отличаемся от китайцев и что нас роднит с японцами. Об этом корреспонденту Naked Science рассказал профессор, доктор исторических наук и старший преподаватель СПбГУ Кирилл Назаренко.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

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.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

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.

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.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: