Раскрыт секрет устойчивости растений к засухе – новости на Кладовой леса

Ученые из Франции и Испании выяснили, каким образом важнейший гормон растений – абсцизовая кислота (аbscisic acid, ABA) – формирует ответ на стрессовые воздействия факторов окружающей среды.

Специалистам было известно, что в нормальных внешних условиях особые ферменты, протеинфосфатазы типа 2С (PP2C), блокируют действие АВА, но при засухе ограничение снимается, и концентрация АВА в клетках повышается.

Этот процесс завершается «включением» определенных генов, которые запускают режим экономии воды. Однако АВА не взаимодействует непосредственно с ферментами РР2С; как показали последние исследования, на роль посредников в данном случае могут претендовать сразу несколько протеинов.

Авторы работы рассмотрели один из этих белков, обозначаемый как PYR1. Проведя анализ его трехмерной структуры методом рентгеновской кристаллографии, ученые обнаружили, что по своей форме протеин напоминает ладонь руки. При отсутствии ABA ее «пальцы» разжаты, но при появлении гормона в центре «ладони» они сжимаются, а сверху к ним прикрепляются молекулы PP2C. Весь процесс, следовательно, выглядит так: связываясь с PYR1, гормон АВА вынуждает его захватывать молекулы РР2С, в результате чего они теряют возможность блокировать формирование ответа на стрессовое воздействие.

Если растения до прихода засушливой погоды обработать с помощью АВА, они успеют подготовиться к стрессу и, возможно, сумеют пережить засуху.

«Главная проблема заключалась в том, что процесс синтеза молекул АВА очень затратен и сложен, – отмечает участник исследования Хосе Антонио Маркес (José Antonio Márquez) из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гренобле. – Теперь, когда мы выяснили, как именно и с какими веществами взаимодействует АВА, у нас появляется возможность подыскать этому гормону адекватную замену».

www.newsland.ru