Шведские ученые из Университета Умео (UU) выяснили, каким образом растения приспосабливаются к сильным морозам. Исследование опубликовано на официальном сайте научного учреждения.
Растения, в отличие от животных, не могут перемещаться в поисках укрытия от холода. Их выживание основано на способности адаптироваться на клеточном уровне. До сих пор большинство исследований было сосредоточено на молекулах, таких как аминокислоты и сахара, которые предотвращают замерзание клеток.
В новом исследовании команда обнаружила белок под названием PORCUPINE, играющий важную роль в защите растительности от низких температур. Соединение нашли благодаря изучению мутантных растений, которые стали чрезвычайно чувствительными к холоду.
При нормальной температуре эти побеги выглядят обычными, но даже небольшое понижение температуры до 16 °C приводит к серьезным изменениям: укорачиваются корни, увеличивается плотность корневых волосков, а розетки листьев становятся значительно меньше.
Ученые выяснили, что PORCUPINE участвует в процессе сплайсинга РНК — механизме, который определяет, какие белки будут синтезированы в клетке.
«Сплайсинг действует как центральный узел, контролирующий поток информации от ДНК к РНК. Это критически важно для адаптации растений к изменениям температуры», — объяснила руководитель исследования, докторант UU Варвара Дикая.
Специалисты обнаружили, что при похолодании количество РНК PORCUPINE в клетках увеличивается, что указывает на рост производства этого белка. Кроме того, PORCUPINE входит в состав сплайсосомы — молекулярного комплекса, который модифицирует РНК перед синтезом белков.
Команда также идентифицировала несколько генов, регулируемых PORCUPINE, которые играют важную роль в реакции растений на холод.
По словам авторов открытия, их находка открывает возможности для создания сельскохозяйственных культур, устойчивых к сильным заморозкам.
Ранее ученые узнали, как агава переносит крайне засушливый пустынный климат.
