Молекулярные биологи из Университета Нагойи обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого растения распознают сигналы стресса.
Понимание этого механизма позволит сделать культурные растения более стойкими к вредителям, волнам жары и другим неблагоприятным воздействиям. Об этом сообщила пресс-служба университета.
Учёные выяснили, что растения используют мембранные сенсоры на основе ионов металлов для обнаружения оксидантов в окружающей среде. Это открытие меняет представления о том, как представители флоры «чувствуют» такие молекулы, и открывает путь к управлению стрессовой реакцией растений.
Исследователи под руководством доцента Анупхона Лаохависита изучали рецептор CARD1, который растения используют для распознавания хинонов и большого числа оксидантов. Ранее было неизвестно, как именно этот рецептор различает столь разные молекулы. Чтобы это выяснить, учёные вырастили кристаллы из молекул CARD1 и просветили их с помощью криоэлектронных микроскопов. Это позволило определить трёхмерную структуру ключевой части белка, сообщает ТАСС Наука
Анализ компьютерной модели показал, что этот пептид использует для распознавания оксидантов и хинонов ионы меди, причём делает это с помощью ранее неизвестного механизма.
Опыты подтвердили, что повреждение той части белка, в которую встроен ион меди, приводит к тому, что растения теряют способность реагировать на молекулы перекиси водорода и связанные с ними стрессовые сигналы. При этом мутации в другой части CARD1, которая раньше считалась ключевой, почти не влияют на распознавание сигналов.
По словам исследователей, это открытие позволит биологам и селекционерам разработать подходы для гибкого управления реакцией растений на стресс, вызванный плохой погодой и болезнями. В результате можно будет повысить продуктивность культур и сделать их более устойчивыми к атакам насекомых-вредителей.
