Новый растительный белок

Высушенные семена растений могут находиться в состоянии покоя в течение длительного времени, вплоть до тысячи лет, прежде чем, будучи помещенными в воду, начинают прорастать. Такая «спячка» защищает зародыш внутри растения от влияния вредных факторов окружающей среды до тех пор, пока условия не станут благоприятными для роста и выживания. Однако механизм, с помощью которого семечко распознает воду и активирует клеточную активность, до сих пор оставался загадкой.

Новое исследование, проведенное совместно Яннивом Дороне и Сью Ри из Университета Карнеги и Стивеном Бойнемсом и Аароном Гитлером из Стэнфордского университета, позволило ученым выявить белок, который играет решающую роль в этом процессе. Он останавливает прорастание, если почва недостаточно насыщена водой, и вновь запускает его, когда условия становятся благоприятными. Работа ученых имеет большое значение для понимания экологии растений в условиях глобального потепления и для возможности создания засухоустойчивых культур, способных пережить изменение климата и предотвратить всемирный голод. Работа ученых была опубликована в издании Cell.

Для своей работы ученые использовали методы молекулярных, физиологических и экологических исследований, чтобы выявить ранее не неизвестный белок, который они назвали FLOE1. Когда спящее семя ощущает влагу, FLOE1 почти мгновенно активируется в клетках, чтобы определить, подходят ли условия для того, чтобы семя начало расти. Поскольку агрегация FLOE1 носит временный и обратимый характер, она может действовать как сигнал о начале или запрете прорастания, останавливая процесс, если доступность воды ниже оптимальной, или позволяя ему продолжаться, если в окружающей среде достаточно влаги для успешного роста.

Авторы говорят, что их открытие может заложить основу для инженерных культур, способных использовать способности FLOE1, чтобы противостоять пагубным последствиям изменения климата. Это сыграет значимую роль в борьбе с голодом во всем мире.