Пишні форми. Виявлено те, що змушує рослини ставати кущистими чи ні

Наша планета є домівкою для мільйонів видів рослин і наявність безлічі гілок для багатьох рослин, як правило, означає більшу кількість плодів. Але що змушує рослину відрощувати ці гілки? У новому дослідженні вчені виявили той самий гормон, що відповідає за розгалуження, і дізналися, як саме він працює, пише PHYS.org.

Дослідження було проведене Каліфорнійським університетом у Девісі й показує, як саме рослини розщеплюють гормон стриголактон, що пригнічує розгалуження, щоб стати більш "кущистими". Автори дослідження вважають, що розуміння цього процесу насправді може мати великі наслідки для багатьох сільськогосподарських культур.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами старшого автора дослідження, доцента кафедри біології рослин Каліфорнійського університету, що спеціалізується на біохімії та структурній біології Ніцана Шабека, можливість маніпулювати стриголактоном, імовірно, може бути корисною і поза рамками "архітектури рослини". Передбачається, що можливість маніпулювати цим гормоном також може вплинути та на стійкість рослини до посухи або патогенів.

Відомо, що гормональна роль стриголактону була відкрита вченими лише 2008 року, а тому він вважається досить "молодим". Крім регулювання поведінки розгалуження, стриголактон також сприяє корисним взаємодіям під землею між мікоризними грибами й корінням рослин і допомагає рослинам реагувати на стреси, наприклад, посуху або високу солоність.

Науці багато відомо про те, як рослини синтезують рослини, проте занадто мало про те, як вони їх розщеплюють. Недавні дослідження показали, що ферменти карбоксилестеразами існують у всіх царствах життя, зокрема й у людей, і можуть бути залучені до деградації стриголактону. Рослини виробляють понад 20 типів карбоксилестераз, але тільки дві форми, зокрема, CXE15 і CX20, були пов'язані зі стриголактоном. Утім, цей зв'язок залишався ймовірним до цього моменту.

У новому дослідженні Шабек з колегами зосередилися на тому, щоб дізнатися більше про те, як відбувається ця деградація. Учені почали з побудови 3D-моделей молекулярної структури ферментів.

Далі вчені використовували рентгенівську кристалографію і комп'ютерне моделювання для розв'язання тривимірної атомної структури ферментів, а далі були проведені експерименти, які показують, як ферменти CXE15 і CX20 можуть зруйнувати гормон. Результати свідчать про те, що CXE15 набагато ефективніший у руйнуванні стриголактону, ніж CXE20, який зв'язується зі стриголактоном, але не руйнує його ефективно.

За словами Шабека, найдивовижнішим результатом виявилося те, що певна ділянка CXE15 фактично дозволяє ферменту змінювати свою форму. Надалі вчені планують продовжити роботу, щоб з'ясувати, як саме ферменти впливають на ріст і розвиток рослин. Передбачається, що надалі це може допомогти для розробки рослин, які краще справляються з різними патогенами та іншими умовами.

Раніше Фокус писав про те, що вчені записали, як "кричать" рослини, коли їм роблять боляче.