Рослини передають нащадкам спогади про холодні зими- вчені

24.05.2020, Служба новин ІАС "Аграрії разом"
Рослини передають нащадкам спогади про холодні зими- вчені Рис.1
Фото: із відкритих джерел

Увага, питання-чи можна довіряти повідомленням про те, що у рослин насправді є пам'ять? Насправді ж вчені і правда вважають, що рослини мають пам'ять, яка, безумовно, відрізняється від нашої.

Як пишуть автори нового дослідження, у рослин феномен епігенетичної пам'яті-це означає, що діти успадковують пам'ять від батьків разом з ДНК стовбурових клітин.

Говорячи зовсім простими словами це успадкована пам'ять, яка допомагає рослинам не забувати про зимовий холод і цвісти навесні а не в іншу пору року.

Більш того, коли рослини дають насіння, вони «стирають» цю інформацію з епігенетичної пам'яті, щоб не розквітнути завчасно.

Це може здатися дещо дивним, але у епігенетичної пам'яті рослин рівно та ж мета, що і у людської пам'яті – дати організму можливість адаптуватися до змін. Навколишнє середовище-один з головних двигунів еволюції. Ще два роки тому дослідники з Бірмінгема і Ноттінгема розшифрували роботу механізму, за допомогою якого рослини «забувають» і «згадують» зміни в навколишньому середовищі.

У роботі опублікованій в Journal Nature Communications, дослідники пишуть, що функція пам'яті рослин дозволяє їм точно координувати свій розвиток у відповідь на стрес або на зміну пір року. У цьому рослинам допомагає група білків, званих PRC2. На холоді ці білки з'єднуються в єдиний білковий комплекс і переводять рослина в режим цвітіння.

Білки PRC2 відносяться до групи білків, здатних управляти переміщенням частин хромосом по ДНК. Ось чому всі вони розташовані на потрібній відстані один від одного.

Пізніше ще одне дослідження, проведене у співпраці з вченими з Оксфордського університету та Університету Утрехта, виявило нове розуміння функції PRC2 - "зондування навколишнього середовища". Це стало можливим після виявлення ще одного білка-VRN2. Як виявилося, при сприятливих умовах (багато сонця, кисню та ін.) VRN2 нестабільний і швидко розпадається. Але коли випадає сніг або рослина затопило, VRN2 накопичується в організмі і перешкоджає цвітінню. Це свого роду "вимикач " PRC2. Автори роботи відзначають, що у тварин присутні схожі білки.

Тепер же міжнародна команда фахівців підтвердила наявність епігенетичної пам'яті у рослин. Як виявилося, спогади рослин виробляються за допомогою модифікації спеціалізованих білків – гістонів. Гістони, крім іншого, відповідають за "упаковку" ДНК в клітині. Одна з таких модифікацій гістонів називається H3K27me3: якщо на вулиці занадто холодно, то H3K27me3 накопичується в генах, які контролюють цвітіння. Попередня робота показала як саме H3K27me3 передається з клітини в клітку, що і допомагає рослинам пам'ятати про холодну пору року і цвісти коли стане тепло.

Як пише Muy Interesante, в ході роботи дослідники виявили так званий "епігенетичний скидання", що нагадує стирання і переформатування даних на жорсткому диску. Ще одним цікавим відкриттям став той факт, що в насінні накопичується спеціальний гістон, який не може переносити H3K27me3.

«Це має великий сенс з екологічної точки зору", - сказав доктор Борг, перший автор статті, в якій зібрані дослідження та результати, які нещодавно були опубліковані в Nature Cell Biology.

"Оскільки пилок може поширюватися на великі відстані, наприклад вітром або за допомогою бджіл, а більша частина "пам'яті", яку несе H3K27me3, пов'язана з адаптацією до навколишнього середовища, логічно, що насіння «забувають» умови навколишнього середовища свого батька і замість цього пам'ятають навколишнє середовище своєї матері, оскільки вони, швидше за все, будуть розмножуватися і рости поруч з матір'ю",- розповів Йорг Беккер, вчений з Гюльбенкянського Інституту науки.

Автори роботи відзначають, що як і рослини, тварини "стирають" епігенетичну пам'ять в спермі, але роблять це, замінюючи гістони зовсім іншим білком. Насправді це один з перших прикладів того, як спеціалізований варіант гістонів може допомогти перепрограмувати і переналаштувати одну епігенетичну мітку, залишаючи інші недоторканими. Дослідники сподіваються, що в майбутньому аспекти цього механізму перебудови виявлять в інших організмах.

Також читайте:

Джерело: 
hi-news.ru.
Читайте більше новин з розділів: 
Наука, інновації Наука (Ексклюзив) Усі новини
Дізнавайтесь першими найсвіжіші агрономічні новини України та світу на нашій сторінці в Facebook, Twitter Telegram.

Коментарі та відгуки