Рослини вміють "ставити будильник перед сном", щоб забезпечити своє виживання
Нове дослідження показує, що у рослин є метаболічний сигнал, що регулює їх циркадні ритми у вечірній час, які гарантують збереження достатньої кількості енергії, щоб пережити ніч.
Рослини використовують сонячне світло для виробництва власних цукрів завдяки фотосинтезу протягом дня і накопичують їх, щоб забезпечити себе енергією протягом ночі
Здатність передбачати Схід Сонця і оцінювати тривалість ночі і відповідно точно налаштовувати метаболізм має вирішальне значення для виживання рослин і максимального зростання. Це залежить від біологічного хронометра, який називається циркадним годинником, який регулюється певними генами. У резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) за це відповідають гени CO, FKF1 і G1.
Дослідження за участю вчених з Йоркського університету припускає, що сигнал про кількість цукру визначає експресію генів і надає рослині важливу інформацію, щоб налаштувати метаболізм для виживання вночі.
"Наш експериментальний підхід визначив світлонезалежний, регульований цукром транскрипт у Arabidopsis і виявив активні форми кисню (АФК) як важливу особливість. АФК є побічними продуктами фотосинтетичного метаболізму. Наше дослідження передбачає роль супероксиду як сигналізатора цукру, що впливає на експресію і зростання циркадних генів», — пояснює доктор Майк Хейдон, учасник дослідження.
Щоб зрозуміти, як сахароза, що збільшує рівень супероксиду (іона кисню з одним "зайвим", неспареним електроном), змінює циркадний годинник, дослідники виміряли експресію генів в паростках резуховидки, змінюючи її фотосинтез.
Вони виявили набір генів, які, регулюються супероксидом, пов'язаним з метаболічною активністю. Більшість цих генів активні у вечірній час, в тому числі ключові гени, що відповідають за циркадний годинник. Вчені виявили, що, пригнічуючи вироблення супероксиду, вони також пригнічують дію цукру на гени циркадних годин у вечірній час.
"Розрізнити ефекти світла і цукру на фотосинтетичні клітини непросто. Наші дані передбачають нову роль супероксиду як ритмічного сигналу, пов'язаного з цукром, який діє ввечері і впливає на експресію циркадних генів», - зауважив Професор Ян Грем з Центру нових сільськогосподарських продуктів Департаменту біології.
Також читайте: