Генетики з Іспанії змусили рослину цілодобово рости


Акції та знижки відомих брендів
 

Акції та знижки відомих брендів! Детальніше...


Іспанські біологи відкрили ланцюжок генів, що зв’язує гени росту і «біогодинник» рослин, і поміняли їхню роботу в ДНК родича капусти таким чином, що він почав рости протягом всього дня і ночі, йдеться в статті, опублікованій в журналі Current Biology.

«Ми виявили, що білки PRR відповідають не тільки за роботу внутрішнього «годинника» рослин, а й за придушення генів, пов’язаних з їхнім ростом. Тепер ми знаємо, як біоритми впливають на ріст рослин, що вкрай важливо з агрономічної точки зору», – розповідає Гіомар Мартін (Guiomar Martín) з Центру агрокультурної геноміки в Барселоні (Іспанія).

Гени, що визначають добові ритми людського організму, були виявлені ще в 90-х роках минулого століття. Аналогічні гени присутні в геномах всіх рослин і тварин. Ці ділянки ДНК керують безліччю процесів – часом сну і неспання, розкриттям квіток, пошуком їжі та інших періодичних явищ в житті живих істот.

Вчені досить давно намагаються знайти ділянки ДНК, що зв’язують біоритми і гени росту в геномах представників флори, так як їхнє відкриття дозволить створити «вічноростучі» сорти сільськогосподарських культур і вирішити проблему голоду. Мартін і його колеги зробили перший крок до вирішення цього завдання, створивши перший «сорт» арабідопсису (Arabidopsis thaliana), дикого родича капусти, з подібними модифікаціями ДНК.

Арабідопсис, як і багато інших рослин, збільшується в довжину переважно в досвітні години, коли рівень вологи в грунті і в повітрі оптимальний для росту, і майже не змінюється під час дня і в першу половину ночі. Процесом його росту «диригує» ген і білок PIF, чиї молекули розпадаються під дією світла і накопичуються в клітинах рослин під час ночі. Вчені вже кілька років розмірковують, чому PIF змушує стебло арабідопсису рости тільки в досвітні години, незважаючи на те, що його концентрація стає високою відразу після заходу Сонця.

Два роки тому, як зазначає Мартін, його колеги по центру розкрили незвичайний зв’язок між концентрацією PIF і іншим білком, молекулою PRR1, однією з безлічі компонентів «біогодинника» рослин. Коли частка PRR1 в клітинах рослин була максимально високою, «сигнал росту» майже повністю був відсутній в них, і навпаки – коли в клітинах присутні молекули PIF, активність «біогодинника» була максимально знижена.

Використовуючи напрацювання колег, Мартін і його команда спробували з’ясувати, якими ланцюжками генів керують і PIF, і PRR1, і спробували знайти їх, спостерігаючи за змінами в рівні активності різних генів в різний час доби.
Як виявилося, за ріст стебла арабідопсису відповідає лише один ген, CDF5, роботу якого стимулює PIF і пригнічує PRR1 і ряд інших білків і генів, пов’язаних з функціонуванням біоритмів рослин. Коли вчені змінили структуру CDF5, арабідопсис почав рости протягом усієї доби, завдяки чому довжина стебла такої ГМО-рослини була приблизно в 1,5-2 рази більшою, ніж у його диких родичів.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Генетики припускають, що біологічний годинник керує аналогічним чином роботою інших генів, що відповідають за ріст стебла, коренів, плодів і квітів. Їхня модифікація дозволить підвищити врожайність сільськогосподарських культур і зробити флору більш привабливим джерелом біомаси для виробництва палива та хімікатів.

Джерело: https://news.rambler.ru





Залишити відповідь