• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Биологи нашли вещество, заставляющее растения не нуждаться в свете

Ученые обнаружили механизм, который позволяет растениям развиваться в условиях низкой освещенности. В будущем это может поспособствовать созданию более устойчивых культур.

Выращивая мутанты арабидопсиса в условиях высокого освещения, исследователи обнаружили мутацию гена UVR8 / © MSU Grotewold Lab
Выращивая мутанты арабидопсиса в условиях высокого освещения, исследователи обнаружили мутацию гена UVR8 / © MSU Grotewold Lab

Ученые из Мичиганского государственного университета (Michigan State University) обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого растения реагируют на свет. Результаты работы в опубликованы научном журнале Nature Communications.

Автор исследования, профессор Эрих Гротволд (Erich Grotewold) пояснил, что в будущем этот механизм может привести к появлению культур, которые обладают повышенной устойчивостью к световому стрессу, а также более эффективно используют энергию света, не полагаясь исключительно на изменения окружающей среды.

Хотя свет необходим для растений, иногда он бывает слишком сильным и может повредить культуры. Для защиты от ультрафиолета растения производят множество природных молекул, которые называются флавоноидами и пигментами. Эти соединения дают растениям эволюционное преимущество в окружающей среде. 

Изначально Гротволд и его команда изучали мутантные варианты арабидопсиса, которые не могли продуцировать важный флавоноидный фермент. Ученые заметили, что один из типов мутантов имел серьезные проблемы с ростом, когда на него воздействовал определенный вид света. При этом, дикие экземпляры и другие мутанты оставались здоровыми. Оказалось, что это происходит из-за соединения под названием нарингенин-халкон (NGC).

Эта молекула обычно создается во время метаболического процесса, в результате которого появляются флавоноиды. У мутанта не было ключевого фермента на этом пути, из-за чего NGC начала накапливаться в клетках растения. Узнав, что именно приводит к дефектам роста, исследователи захотели понять причину. 

Ученые создали тысячи разнообразных мутаций арабидопсиса, вырастили их в условиях стрессового освещения и среди них выбрали часть растений, которая росла без дефектов. Эти растения объединяло наличие мутации гена UVR8 — белка, который обычно воспринимает ультрафиолет.

Исследователи из лаборатории Гротволда провели биохимические эксперименты и выяснили, что NGC взаимодействует с UVR8 и как бы «перепрограммирует» его на отправку сигналов роста, даже когда ультрафиолета недостаточно. Ранее о такой взаимосвязи ученые не знали.

Один из авторов исследования Нань Цзян (Nan Jiang) отметил, что нарингенин-халкон — промежуточный метаболический продукт — может напрямую модулировать функцию светочувствительного белка UVR8

В будущем эти открытия могут расширить возможности для светочувствительных модификации растений. Это позволит создавать растения, которые могут расти в условиях низкой освещенности или эффективно реагировать на вредные патогены.

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

Написать комментарий
Предстоящие мероприятия
19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

19 августа, 11:47
Марк Чернов

Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

17 августа, 06:33
Мария Азарова

У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]