Изучен механизм, определяющий направление роста растительных клеток

Источник: phys.org

Открытие, сделанное учеными Университета Манчестера (Великобритания) имеет перспективы для развития производства высокодоходных культур. Также оно может помочь в увеличении растений, выращиваемых в качестве сырья для биотоплива. Клетки растений могут быть увеличены до 1 000 раз от их первоначального размера. Рост и форма клеток зависят от направления расширения. Многие клетки, в частности, клетки корня или стебля, должны расширяться в строго определенном направлении, от этого зависит правильное развитие растения в целом. Ключом к этому процессу является распределение целлюлозы, прочного соединения, образующего большую часть клеточных стенок растений. Белковый каркас клеток — сеть микротрубочек — управляет расположением целлюлозы в стенках, формируя треки для ее размещения. Ранее было обнаружено, что сеть микротрубочек имеет строгую конфигурацию, и плохо выровненные участки срезаются под действием фермента катанина.

Новое исследование, проведенное под руководством профессора Саймона Тернера, показывает, что белок SPIRAL2 определяет, где и когда будет происходить резка. В зависимости от той конфигурации, которая требуется для данного участка растительных тканей, белок либо остается неподвижным, либо постоянно двигается вдоль микротрубочек. В первом случае действие катанина предотвращается, во втором — некоторые области подвергаются резке, что приводит к выравниванию сети микротрубочек. По словам профессора, открытие регуляторной функции белка SPIRAL2 позволяет в будущем управлять созданием узора микротрубочных сетей. Соответственно, можно будет влиять на развитие растений — делать их более высокими и ветвистыми или низкорослыми и мощными. Также есть возможность увеличить урожайность сельскохозяйственных культур и культур, выращиваемых для производства биотоплива.