Японские биологи раскрыли механизм, который поможет сделать растения устойчивее к стрессу

Учёные из Университета Нагойи выяснили, как растения распознают сигналы стресса даже при очень низкой концентрации молекул перекиси водорода.

Это открытие позволит манипулировать защитными реакциями культур и делать их более стойкими к вредителям, жаре и другим угрозам, сообщила пресс-служба вуза.

Исследователи под руководством доцента Анупхона Лаохависита изучали рецептор CARD1, который растения используют для распознавания хинонов и большого числа оксидантов. До сих пор было неясно, как один и тот же рецептор различает такие разные молекулы. Чтобы понять это, японские биологи вырастили кристаллы из молекул CARD1 и изучили их с помощью криоэлектронных микроскопов, получив точную трёхмерную структуру ключевой части белка, сообщает ТАСС.

Анализ компьютерной модели показал неожиданный результат: белок использует для распознавания ионы меди. Это ранее неизвестный механизм. Опыты подтвердили, что если нарушить ту часть белка, куда встроен ион меди, растения теряют способность реагировать на перекись водорода и связанные с ней сигналы. При этом мутации в другой части CARD1, которая раньше считалась ключевой, почти не влияют на распознавание — её роль оказалась вспомогательной.

«Это радикально меняет представления о том, как растения "чувствуют" такие молекулы, и открывает дорогу для управления стрессовой реакцией растений», — говорится в сообщении университета. Понимание механизма позволит селекционерам повысить продуктивность культур и одновременно сделать их более устойчивыми к атакам вредителей и болезней. Работа опубликована в престижном научном журнале.