Даже в течение нескольких секунд контакта с растительным гормоном ауксином, содержащимся в коммерческом порошке, растения претерпевают изменения на молекулярном уровне. Это обнаружил Андре Кун, исследователь кафедры биохимии Вагенингенского университета, в сотрудничестве с коллегами.
Профессор Дольф Вейерс, участник исследования, говорит: «Эти быстрые реакции нельзя объяснить изменением генетической активности, как это происходит со всеми изученными до сих пор процессами роста. Исследование показывает, что растительный гормон стимулирует растения адаптировать ранее произведенные белки, и этот процесс происходит значительно быстрее, чем традиционный процесс считывания ДНК, который занимает не менее десяти минут. «Это происходит в огромных масштабах. В течение десяти минут клетка адаптирует пять процентов всех своих белков».
Корректировка включает добавление небольшой молекулы с отрицательным зарядом — фосфатной группы. Это, казалось бы, незначительное изменение, но действительно имеет эффект. «Молекула может активировать белок, отправить его в мусорную корзину клетки или изменить взаимодействие между двумя белками. Поскольку белки являются основой жизни, это меняет функционирование клетки и, следовательно, растения. Этот принцип можно сравнить с домиком Лего. Если вы выбросите часть его, склеите случайные блоки вместе или освободите другие, дом будет выглядеть по-другому», - поясняет ученый.
Исследователи обнаружили, что сверхбыстрая реакция происходит не только у наземных растений, но и у водорослей. «Водоросли и растения имеют общего одноклеточного предка, который жил около 700 миллионов лет назад. Это означает, что система быстрого реагирования, вероятно, также присутствовала у этого предка и, следовательно, существовала задолго до того, как по Земле появились динозавры – и с тех пор сохранилась в эволюции. Но особым образом - поскольку этот одноклеточный предок, в отличие от растений, не производил ауксина. Однако, гормон присутствовал в природе - около половины бактерий производят это вещество. Возможно, предок растений и водорослей использовал механизм для обнаружения таких веществ и быстрой реакции на бактерии в окружающей среде», — предполагает профессор Вейерс. В любом случае растительный гормон ауксин сыграл свою роль задолго до того, как растения начали производить его самостоятельно и использовать в качестве гормона.
Открытие этого древнего механизма Куном, Вейерсом и их коллегами дает новое представление об ауксине.
«Пока исследователи часами ждут, пока что-то произойдет на уровне ДНК, растение уже модифицировало тысячи белков. И все из-за механизма, которому более полумиллиарда лет. Таким образом, под капотом растений происходит гораздо больше, чем мы всегда думали», - заключил Вейерс.
(Источник и фото: Wageningen University & Research).
