Алина Болатова Шведские биологи описали молекулярный механизм, с помощью которого растения реагируют на физический контакт и другие механические раздражители. Исследование показало, что прикосновение менее чем за минуту активирует белковую цепь, которая запускает изменения в сотнях генов, влияющих на рост и развитие.
В экспериментах, которые проводили ученые из Лундского университета, использовали небольшое цветковое растение резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana). Выяснилось, что в ответ на механическое воздействие в его клетках запускается каскад из трех белков – MAP-киназ. Эта сигнальная цепь, в свою очередь, меняет активность около 800 генов, которые отвечают за раннюю реакцию на внешний стимул.
Постоянное механическое воздействие, например сильный ветер или регулярные прикосновения, приводит к явлению, известному как тигмоморфогенез. Растение меняет характер роста: оно может стать более низким и коренастым, а его цветение – начаться позже. Так, дерево, растущее на открытом ветреном утесе, формируется более коротким и толстым, чтобы противостоять нагрузке. В ходе лабораторных опытов растения, которых касались дважды в день, через две недели сформировали более мелкие розетки листьев.
Хотя о роли MAP-киназ в реакции на стресс было известно и ранее, шведским биологам удалось определить конкретный сигнальный путь, который связывает физический стимул с генетическим ответом. При этом первичный «сенсор», который первым улавливает прикосновение и передает сигнал белковой цепи, пока не установлен – его поиск станет задачей для будущих исследований.
Теоретически эти выводы могут найти применение в сельском хозяйстве, чтобы повысить устойчивость культур к полеганию или засухе. Однако сами исследователи подчеркивают, что до практического внедрения результатов предстоит провести еще много работы. По их словам, понимание этих механизмов помогает объяснить, как растения адаптируются к меняющимся условиям окружающей среды.
