Молекулярный механизм, защищающий растения от неблагоприятных факторов, раскрыт на атомном уровне - Гранит науки - 2015-08-24

Молекулярный механизм, защищающий растения от неблагоприятных факторов, раскрыт на атомном уровне.

Работа, проведенная учеными Мичиганского университета (Michigan State University) и американского Исследовательского института Ван Анделя (Van Andel Research Institute), посвящена взаимодействию растительного гормона жасмоната с тремя белками — ключевыми регуляторами жасмонатного сигнального пути (последовательности молекул, передающих информацию внутри клетки). Результаты опубликованы в последнем номере Nature и могут найти применение в создании новых сортов растений, лучше защищенных от вредителей, болезней и возможных климатических колебаний.

Жасмонаты — группа гормонов, регулирующих рост и развитие растений, их содержание в тканях на разных этапах развития различается и представляет собой ответ на стимулы внешней среды. Так, уровни жасмонатов быстро возрастают в ответ на механические повреждения. Жасмонаты также мобилизуют защитную систему растений, подвергшихся воздействию патогенов или вредителей. Однако продукция и активирование жасмонатного пути для отражения этих атак требует значительной энергии, и растение вынуждено балансировать между необходимостью защищаться и сохранять энергию. Постоянно активированная защита наносит ущерб росту растения.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (Food and Agriculture Organization of the United Nations) ежегодно из пищевой цепи выпадает около одной трети продуктов. С ростом населения планеты и постоянной угрозы со стороны растительных патогенов и вредителей, понимание механизмов естественной защиты растений становится важным как никогда, отмечается в сообщении, распространенном Мичиганским университетом в связи с публикацией в ведущем научном издании. Руководители исследования Шэн Ян Хэ (Sheng Yang He), Карстен Мелхер (Karsten Melcher) и Эрик Сюй (Eric Xu) считают, что с выявлением деталей жасмонатного сигнального комплекса стало ясно, как именно регулируется этот важный гормональный путь.

В частности, в этом исследовании впервые установлено, что один белок может служить и репрессором и рецептором, а оба этих фактора играют в генной экспрессии ключевую роль. Авторы показали, что в присутствии жасмоната белок-репрессор JAZ становится компонентом рецепторного комплекса жасмоната, изменяя свою конформацию. Но «каким образом тот же белок функционирует как репрессор в отсутствие гормона и превращается в часть рецепторного комплекса в его присутствии — это большая загадка», говорит Сюй. «Мы установили только, что белок JAZ, выполняя разные функции в присутствии и отсутствии гормона, претерпевает очень сильные конформационные изменения», добавляет ученый. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».