Белки нервной системы помогли растениям размножаться — Naked Science
25.07.2017
Редакция Naked Science

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.
Вчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

Позавчера, 21:01
Илья Ведмеденко

Почти 150 миллионов долларов выделят компаниям, которые будут работать по программе Artemis. Ее цель — вернуть астронавтов на спутник Земли.

Позавчера, 10:16
ТГУ

Группа ученых Центра прикладного анализа больших данных и лаборатории сравнительных исследований качества жизни Томского государственного университета исследовала «цифровые следы» жителей 83 регионов РФ для определения уровня субъективной удовлетворенности качеством жизни. Данные показали, что качество жизни высоко оценивают жители Чукотского автономного округа, ряда национальных республик на Северном Кавказе, Республики Алтай, Псковской и Рязанской областей, Камчатского и Пермского краев, а также Санкт-Петербурга.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

Вчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

13 сентября
Сергей Васильев

Европейские биологи обнаружили, что лекарства могут накапливаться в клетках кишечной микрофлоры, меняя количество и сроки попадания препарата в организм человека.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

17 августа
Александр Березин

Наши леса вновь горят, сообщают СМИ. На вид все ясно: лес гибнет и скоро погибнет окончательно. Если бы не одно «но»: согласно научным работам в рецензируемых журналах, биомасса наших лесов за 26 лет выросла почти на 39%. А это совершенно немыслимый, рекордный прирост — что, конечно, не отменяет ущерб от пожаров для населенных пунктов. Кому верить: дыму пожаров со страниц СМИ или ученым? И почему борьба властей с пожарами, скорее всего, сделает ситуацию еще хуже? Попробуем разобраться.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: