Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Генетики из Испании заставили растение круглосуточно расти

Читать ria.ru в

МОСКВА, 11 янв – РИА Новости. Испанские биологи открыли цепочку генов, связывающую гены роста и "биочасы" растений, и поменяли ее работу в ДНК родича капусты таким образом, что он начал расти на протяжении всего дня и ночи, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Образцы растений в лаборатории
Биологи обнаружили генетический "тормоз" роста растенийУченые обнаружили в геноме растений три гена, подавляющие их рост в дневное время суток; управление активностью этих генов может помочь вывести новые виды быстрорастущих сельскохозяйственных культур, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Мы обнаружили, что белки PRR отвечают не только за работу внутренних "часов" растений, но и за подавление генов, связанных с их ростом. Теперь мы знаем, как биоритмы влияют на рост растений, что крайне важно с агрономической точки зрения", — рассказывает Гиомар Мартин (Guiomar Martín) из Центра агрикультурной геномики в Барселоне (Испания).

Гены, определяющие суточные ритмы человеческого организма, были выявлены еще в 90-х годах минувшего столетия. Аналогичные гены присутствуют в геномах всех растений и животных. Эти участки ДНК управляют множеством процессов — временем сна и бодрствования, раскрытия цветков, поиска пищи и других периодических явлений в жизни живых существ.

Ученые достаточно давно пытаются найти участки ДНК, связывающие биоритмы и гены роста в геномах представителей флоры, так как их открытие позволит создать "вечнорастущие" сорта сельскохозяйственных культур и решить проблему голода.  Мартин и его коллеги сделали первый шаг к решению этой задачи, создав первый "сорт" арабидопсиса (Arabidopsis thaliana), дикого родича капусты, с подобными модификациями ДНК.

Арабидопсис, как и многие другие растения, увеличивается в длину преимущественно в предрассветные часы, когда уровень влаги в почве и в воздухе оптимален для роста, и почти не меняется во время дня и в первую половину ночи. Процессом его роста "дирижирует" ген и белок PIF, чьи молекулы распадаются под действием света и накапливаются в клетках растений во время ночи. Ученые уже несколько лет гадают, почему PIF заставляет стебель арабидопсиса расти только в предрассветные часы, несмотря на то, что его концентрация становится высокой сразу после захода Солнца.

Пробирки с картофелем в НИИКХ Лорха
Российские биологи выяснили, как сделать картошку урожайнее

Два года назад, как отмечает Мартин, его коллеги по центру раскрыли необычную связь между концентрацией PIF и другим белком, молекулой PRR1, одной из множества компонентов "биочасов" растений. Когда доля PRR1 в клетках растений была максимально высокой, "сигнал роста" почти полностью отсутствовал в них, и наоборот – когда в клетках присутствовали молекулы PIF, активность "биочасов" была максимально снижена.

Используя наработки коллег, Мартин и его команда попытались выяснить, какими цепочками генов управляют и PIF, и PRR1, и попытались найти их, наблюдая за изменениями в уровне активности различных генов в различное время суток.

Как оказалось, за рост стебля  арабидопсиса отвечает всего один ген, CDF5, работу которого стимулирует PIF и подавляет PRR1 и ряд других белков и генов, связанных с функционированием биоритмов растений. Когда ученые поменяли структуру CDF5, арабидопсис начал расти на протяжении всех суток, благодаря чему длина стебля такого ГМО-растения была примерно в 1,5-2 раза больше, чем у его диких сородичей.

Роман Чупров-Неточин, один из авторов открытия
Табачная пыльца поможет ученым из России найти педаль "газа" у растенийРоссийские агротехнологи и их германские коллеги научились быстро искать вещества, стимулирующие или замедляющие рост растений, при помощи зерен табачной пыльцы, и открыли благодаря ним соединение, ускоряющее рост родича капусты на 129%.

Генетики предполагают, что биочасы управляют аналогичным образом работой других генов, отвечающих за рост стебля, корней, плодов и цветов. Их модификация позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур и сделать флору более привлекательным источником биомассы для производства топлива и химикатов.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Польша начала строить заграждение на границе с БелоруссиейБелый дом не согласился с мнением Киева, что эскалации на границе не будет В ассоциации пивоваров рассказали о последствиях введения МРЦ на напитокРаскрыт секрет молниеносного распространения "омикрона"Военные эксперты назвали ахиллесову пяту украинской армииЗапад "накачивает" Украину оружием, заявил зампостпреда России при ООН Медведев поздравил студентов с Татьяниным днем Правительство выделит средства на спутниковую связь для интернетаВ Петербурге введут новые COVID-ограничения для несовершеннолетнихВрач объяснила, почему домашний тест на коронавирус может быть неточнымЧернышенко напомнил о необходимости наращивания новых инженерных кадровНАТО не готова отступиться от основных принципов альянса, заявил генсекНАТО готова обсуждать контроль над вооружениями, заявил СтолтенбергНАТО не будет размещать войска на Украине, заявил СтолтенбергНАТО отправит ответ на предложения по безопасности на этой неделеЧернышенко рассказал о планах обучения школьников языкам программированияСША доставили на Украину противотанковые ракеты Javelin, сообщили СМИДепутат объяснил призыв "ставить к стенке" зоозащитников эмоциямиФедеральные трассы будут обеспечены связью LTE, заявил ЧернышенкоВ Ереване отреагировали на сообщения о втором гражданстве Саркисяна