Управление фоторецепторами может кардинально повлиять как на производство сельхозкультур, так и на здоровье людей
Понимание того, как растения перерабатывают свет, является ключом к повышению урожайности. Свет помогает растениям знать, когда расти и цвести в нужное время.
Растения находят свет с помощью белков, называемых фоторецепторами. Команда доцента лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) Улласа Педмейла обнаружила, как белки, называемые UBP12 и UBP13, помогают регулировать фоторецептор CRY2. Их открытие, опубликованное в журнале Current Biology, открывает новые способы контроля роста, которые могут найти широкое применение за пределами сельского хозяйства.
Фоторецепторы CRY являются общими для растений и человека. У людей они связаны с заболеваниями, включая рак, диабет и некоторые болезни головного мозга. CRY2 помогает контролировать рост как людей, так и растений. В то время как неконтролируемый рост растений делает их менее жизнеспособными, неконтролируемый рост у людей вызывает раковые опухоли. «Если мы поймем и поймаем рост, мы сможем вылечить рак», говорит Педмейл.
Педмейл и бывший научный сотрудник Луиза Линдбек обнаружили, что манипулирование UBP12 и UBP13 может изменить количество CRY2 в растениях. Они обнаружили, что увеличение количества UBP12 и UBP13 снижает уровень CRY2. Манипуляции заставляли растения думать, что им не хватает света. В ответ они выросли длинными, с аномально высокими стеблями. Ученые сделали удивительно открытие. У людей версии UBP12 и UBP13 защищают фоторецепторы CRY от деградации. Но в растениях команда увидела обратное. Вместо этого UBP12 и UBP13 фактически угнетали CRY2.
«Здесь у нас есть способ понять рост — и мы можем управлять ростом, просто манипулируя двумя белками. Мы нашли способ действительно увеличить выход цветка для важных продовольственных культур таких как рис, пшеница, кукуруза».
Педмейл надеется, что их открытие поможет исследователям и селекционерам растений повысить урожайность и внести вклад в борьба с раком.
(Источник: phys.org. Фото: Дмитрий Лукьянов).
