Головна / Земля / Вчені точно визначили механізм пам’яті у рослин

Вчені точно визначили механізм пам’яті у рослин

Чи пам’ятають рослини? Біологи з Університетів Бірмінгема і Ноттінгема виявили механізм, який дозволяє квітучим рослинам відчувати і «запам’ятовувати» зміни в навколишньому середовищі. Дослідження, опубліковане в Nature Communications, розкриває потенційні нові можливості виведення нових сортів рослин, включаючи злаки і овочі, які можуть адаптуватися до різних умов навколишнього середовища.

Функція пам’яті рослин дозволяє їм точно координувати свій розвиток у відповідь на стрес або зміну пір року. Приміром, багато рослини пам’ятають тривалий холод зими, який гарантує, що вони зможуть цвісти тільки навесні, коли повернуться більш теплі температури. Один із способів запам’ятати це — група білків PRC2. На холоді ці білки утворюють комплекс і перемикають рослини в режим цвітіння. Не зовсім зрозуміло, як PRC2 виявляють зміни в навколишньому середовищі, щоб переконатися, що активація відбувається тільки з потреби.

Рослини пам’ятають холоду

Нове дослідження проливає світло на функцію «сприйняття навколишнього середовища» білками PRC2.

Вчені виявили, що основний компонент комплексу — білок VRN2 — вкрай нестабільний. При більш високих температурах і надлишку кисню білок VRN2 постійно розщеплюється. Коли умови навколишнього середовища стають більш складними, наприклад, коли рослина затоплена і рівень кисню низький, VRN2 стає стабільним і підвищує виживаність. Білок VRN2 також накопичується в холоді. Це дозволяє комплексу PRC2 запускати цвітіння при підвищенні температури. Вчені дослідили причини цього і виявили дивовижну схожість між реакціями рослин на холод і низький вміст кисню, що виникають під час повені.

«Рослини володіють чудовою здатністю відчувати і запам’ятовувати зміни в навколишньому середовищі, що дозволяє їм контролювати свій життєвий цикл», пояснює провідний автор, доктор Деніел Ґіббс, зі Школи біологічних наук в Університеті Бірмінгема. «VRN2 постійно розпадається, коли він не потрібен, але накопичується при правильних умовах навколишнього середовища. Таким чином, VRN2 безпосередньо розпізнає і реагує на сигнали з навколишнього середовища, а RPC2 залишається інактивними до необхідності».

«Можливо, цей механізм можна було б задіяти для створення рослин, які краще адаптовані під різні екологічні сценарії, це важливо в умовах зміни клімату».

Що примітно, у тварин також є комплекс PRC2, але немає стабільного білка VRN2. Ця система, схоже, розвивалася саме в квітучих рослинах. Можливо, вона дає їм більше гнучкості і здатності адаптуватися, тому що вони закріплені в землі і не можуть рухатися.