Ученые модифицировали дрожжи, чтобы показать, как растения реагируют на ключевой гормон
Исследователи смогли модифицировать дрожжи, чтобы показать, как растения реагируют на ключевой гормон. Работу провели ученые из Университета штата Вашингтон.
Гормоны представляют собой небольшие молекулы сигнализации, которые перемещаются между ячейками и передают сообщения для включения и выключения определенных генов, влияющих на поведение и рост. Человеческие гормоны включают тестостерон, инсулин и так называемый гормон роста. Растительные гормоны представляют собой совершенно другой набор химических ингредиентов, которые модулируют мероприятия, такие как рост стебля, листьев и цветочной продукции.
Основная задача биологов - понять, как повлияет неконтролируемого изменения климата на растения, а соответственно, и на население планеты. Исследователи разработали новый метод на основе модифицированных клеток дрожжей, чтобы определить, как растительные гены и белки реагируют на ауксин, наиболее распространенный гормон растений. Эта система позволила им узнать основное действие ингредиента на разнородные семейства генов, которые растения используют для обнаружения и интерпретацию ауксина.
«Ауксин оказывает разное влияние на каждую клетку, - рассказала профессор Дженнифер Немхаусер. - Одна клетка реагирует на данный гормон в одну сторону, в то время как ее соседка отвечает прямо противоположной реакцией на то же химическое вещество. В качестве наиболее распространенного растительного гормона мы использовали ауксин, он оказывает влияние почти каждое растение. Биологи уже давно известно, что он действует на участки ДНК, чтобы включить или выключить близлежащие гены».
Существует большое количество перекрестных связей между белками и растениями, они имеют огромное количество генов, которые являются мишенью для ауксина, отмечают специалисты. Именно поэтому довольно трудно расшифровать основное воздействие данного гормона на клетки растений. Чтобы облегчить себе задачу, исследователи использовали дрожжевые клетки, которые помогли оценить действие ауксина на включение и выключение ключевых генов растений.
«Мы изменили перспективу решения этой проблемы, - сказала Немхаусер. - Учитывая все реакции ауксина на растения, мы смогли выяснить детали, которые были для нас наиболее важны. Например, когда гормон начинал воздействовать на клетки дрожжей, происходила экспрессия генов. Этот эксперимент показал, что ауксин может подавлять или активизировать белки, что влияют на клеточное поведение».
Эти простые правила были четко показаны в дрожжевой системе, разработанной командой ученых из Вашингтона. Они проливают свет на сложное взаимодействие внутри клеток, которое производит через сообщение с ауксином. Специалисты надеются, что эти знания расширят возможности фермеров в их стремлении повысить урожайность и устойчивость злаков в условиях засухи и изменения климата.
