Белки нервной системы помогли растениям размножаться — Naked Science
5 минут
Редакция

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.
Позавчера, 14:31
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Сегодня, 08:10
10 минут
Василий Парфенов

Впервые с момента появления концепции солнечно-теплового ракетного (реактивного) двигателя инженеры создали его рабочий прототип. Хотя это установка лишь для подтверждения концепции, она доказывает возможность практического воплощения идеи.

9 часов назад
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

Позавчера, 14:31
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

20 ноября
5 минут
Мария Азарова

Уже выявили около 500-700 случаев заболевания, которое проявляется в виде струпьев на конечностях, лице и гениталиях, а также вызывает раздражение глаз, сухость губ и небольшое повышение температуры тела.

20 ноября
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда исследователей сделала фундаментальное открытие, обнаружив, что вода может пребывать в двух различных жидких состояниях.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: