Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН совместно с коллегами из НГУ, а также из Бельгии и Сингапура исследовали процесс регенерации стволовых клеток в корне после повреждений и роль, которую выполняют два активных вещества в этом процессе
Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН совместно с коллегами из НГУ, а также из
Бельгии и Сингапура исследовали процесс регенерации стволовых
клеток в корне после повреждений и роль, которую выполняют два
активных вещества в этом процессе. Результаты работы опубликованы
в свежем номере PNAS.
Эта работа стала очередной в ряду совместных исследований
механизмов регенерации с участием ауксина и белка ERF115 (этот
белок относится к транскрипционным факторам и запускает процесс
деления стволовых клеток вокруг поврежденного участка).
– О том, что ауксин способствует заживлению повреждений у
растений, известно достаточно давно, однако, как у любого
“лекарства”, у ауксина есть масса особенностей «приема» и
побочных эффектов. Мы изучаем механизмы влияния ауксина на
заживление у растений, что позволит в дальнейшем ускорять процесс
«выздоровления» у растений, — рассказала заведующая сектором
системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н.
Виктория Миронова.
Ранее и ауксин, и белок ERF115 уже становились объектами
исследований, но их изучали порознь, теперь же ученым удалось
показать, что они работают взаимосвязано. После того, как корень
растения получает повреждение, ауксин накапливается в тканях
вокруг этого места и усиливает выработку на этом участке белка
ERF115. Тот, в свою очередь, заставляет соседние клетки делиться
как стволовые, восстанавливая ткань на месте повреждения. И
одновременно он вызывает повышение чувствительности клеток к
ауксину в прилегающих тканях.
Теперь весь этот процесс описан в виде математической модели,
созданной новосибирскими учеными на основе экспериментального
материала, собранного их зарубежными коллегами. А значит, его
можно не только анализировать, но и экстраполировать на другие
случаи повреждения и регенерации у растений.
Понимание того, как растение восстанавливается в ответ на
какие-то повреждающие действия, актуально не только биологам, но
и практикам. В частности, тем, кто занимается выращиванием
деревьев и кустов, поскольку в случае повреждения ствола или при
проведении прививки растений для их размножения, действуют схожие
механизмы (хоть и со своими особенностями), что и при
восстановлении поврежденных корней.
– Сами обработки ауксином поврежденных растений применяются
давно, но, по итогам нашего исследования, мы можем говорить, что
поливать непосредственно место повреждения или прививки не очень
эффективно, лучше чтобы ауксин попал в сосудистую систему
растения, а дальше фитогормон сам будет распространяться по
тканям растения сверху вниз, находить поврежденные участки и
накапливаться в нужном количестве, — пояснила Виктория Миронова.
Впрочем, она и ее коллеги по проекту все же больше занимаются
вопросами фундаментальной науки. А выработкой практических
рекомендаций для садоводов и лесников на основе созданной учеными
модели должны заниматься уже другие специалисты. В Бельгии такой
интерес уже проявляется. Возможно, трансляция результатов в
прикладную сферу пройдет и у нас, опыт сотрудничества с коллегами
из красноярского Института леса у ученых ИЦиГ уже имеется.
Тем временем, авторы работы продолжают исследования механизмов
регенерации растений, которые отличаются заметным разнообразием:
одни задействованы в ответ на холодовой стресс, другие – на
механические повреждения, третьи – в случае отравления токсинами
и т.д. Моделирование того, как растение защищается от внешних
угроз важно, как биологам, так и аграриям, поскольку такие модели
позволяют быстро формировать эффективную стратегию защиты урожая
в зависимости от ситуации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (18-74-10008).
Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН
Источник: scientificrussia.ru
