Датчики дыма у растений изменились в ходе эволюции

Лесные пожары разрушительны, но в то же время они дают начало новой жизни, уничтожая то, что есть. Для прорастания семян многих растений часто требуется именно огонь.

Ученые нашли древний рецепторный белок, способный обнаруживать каррикины — молекулы в дыме от сгоревшей растительной биомассы. Этот белок KAI2, получивший неофициальное название датчик дыма, запускает молекулярные сигналы, которые ускоряют прорастание семян.

Любопытно, что белки KAI2 обнаруживают у самых разных растений, которые вообще не растут в зонах пожаров. Группа ученых под руководством профессора Ницана Шабека и аспирантки Анжелики Гуэрсио с кафедры биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе, выявила эти рецепторы у гороха, показав, что также они играют роль в восприятии гормонов роста у растений.

Результаты опубликованы в издании Communications Biology.

Почему выбор ученых пал на горох? Очень просто: он относится к бобовым — одному из крупнейших семейств цветковых растений, которое включает несколько видов сельскохозяйственных культур. Благодаря симбиозу с микробами бобовые способны улавливать азот из воздуха.

Ученые установили, что оригинальный ген KAI2 на ранних этапах эволюции бобовых продублировался, благодаря чему появились два гена — KAI2A и KAI2B. С помощью передовых генетических и биохимических техник, а также с использованием белковой кристаллографии ученые выяснили, что каждый из рецепторов отвечает на различные лиганды. Причем KAI2B действует в особо широком спектре, включая новый класс растительных гормонов под названием стриголактоны.

С помощью структурной биологии ученые также определили на атомном уровне новый каталитический промежуточный продукт фермента KAI2, взаимодействующий с молекулами стриголактона.

Вместе с коллегами нам удалось объединить результаты изучения атомных структур рецепторов KAI2 и масс-спектрометрического исследования с экспериментами на растениях. Так мы выяснили, как эти рецепторы менялись в ходе эволюции, чтобы не только чувствовать гормоны, но и катализировать их, — заявил Шабек.

Стриголактоны как растительные гормоны

Известно, что стриголактоны влияют на множество процессов в растениях, включая рост корней и побегов, а также реакцию корневой сети на грибы и микроорганизмы в почве. Благодаря новой работе ученые лучше поняли загадочный сигнальный путь каррикина и назначения его рецепторов в растениях, эволюционно не связанных с огнем.

Эта область весьма перспективна для агросистем и производства продуктов питания у бобовых, а также для всей когорты зеленых растений, — заключил Шабек.

13.02.2022



Живая природа

Журавль в небе. Ученые придумали, как исследовать миграцию птиц без поголовного кольцеванияЖуравль в небе. Ученые придумали, как исследовать...

Ученые из Массачусетского университета в&...

Крокодилы шутя перенесли Ледниковый период, но бессильны перед человекомКрокодилы шутя перенесли Ледниковый период, но бе...

Что движет эволюцией крокодилов? Основной факт...

Черная кошка пробежала. Потомство бигхорнов гибнет из-за кошачьих паразитовЧерная кошка пробежала. Потомство бигхорнов гибне...

Паразит, который, как считается, присутст...

Как рыбе зонтик. Ученые объяснили вредную сущность частиц пластика в воде и на сушеКак рыбе зонтик. Ученые объяснили вредную сущност...

Микропластик — мельчайшие частицы, ...

Дрон-натуралист будет исследовать биоразнообразие по следам ДНК на деревьяхДрон-натуралист будет исследовать биоразнообразие...

Для каталогизации и мониторинга биоразноо...

Даже в опасной для жизни среде муравьи не перестают кормить колониюДаже в опасной для жизни среде муравьи не переста...

Ученые из Университета штата Северная Кар...

Клювы зебровых амадин меняют цвет от городского шумаКлювы зебровых амадин меняют цвет от городского ш...

Антропогенный шум вредит живой природе в&...

Из-за открытия новых видов омаров придется пересматривать всю классификациюИз-за открытия новых видов омаров придется пересм...

Приземистые омары из семейства Munidopsid...

Солнцезащитный крем помогал растениям выжить во времена динозавровСолнцезащитный крем помогал растениям выжить во в...

Новое исследование показало, что пыльца, ...

Органеллы живых клеток формируются случайным образомОрганеллы живых клеток формируются случайным обра...

Эукариотические клетки, из которых состои...

Собаки, бывает, плачут, только от счастья собачьегоСобаки, бывает, плачут, только от счастья собачье...

Каждый, кто хоть раз заводил собаку,...

Падение — еще не катастрофаПадение — еще не катастрофа

Ученые выяснили, как насекомые сопротивля...

Биологи обнаружили в Сибири новый вид почвенной амебыБиологи обнаружили в Сибири новый вид почвенной а...

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

ИИ нашел следы психотропных препаратов у рыбИИ нашел следы психотропных препаратов у рыб

Нейробиологи Санкт-Петербургского государствен...

Датчики дыма у растений изменились в ходе эволюцииДатчики дыма у растений изменились в ходе эволюци

Лесные пожары разрушительны, но в то...

Ученые СПбГУ первыми в мире изучат поведение устойчивых к воздействиям бактерий в космосеУченые СПбГУ первыми в мире изучат поведение усто...

Исследователи Санкт-Петербургского университет...

Последняя неизведанная земля — под водойПоследняя неизведанная земля — под водой

Наименее изученная экосистема на планете&...

Искусственный интеллект и беспилотники помогут находить борщевик СосновскогоИскусственный интеллект и беспилотники помогут на...

Ученые из Сколтеха разработали систему мо...

Секрет долгожительства обезьян-капуцинов нашли в фекалияхСекрет долгожительства обезьян-капуцинов нашли в ...

Международная группа ученых впервые секвениров...

Странные существа обитают на глубине Южного океанаСтранные существа обитают на глубине Южного океан

Глубоко подо льдами Антарктиды обнаружили новы

Спинозавры жили не на суше, а в водеСпинозавры жили не на суше, а в воде

Ученые из университета Портсмута нашли бо...

Эволюция - это дорога с двусторонним движениемЭволюция - это дорога с двусторонним движением

Солдаты муравьев-черепах выглядят словно персо...

Борнео - поистине кладезь новых видов!Борнео - поистине кладезь новых видов!

На малайзийском острове ученые открыли сразу ш...

Конфликты между животными и людьми неизбежныКонфликты между животными и людьми неизбежны

Возможно, вы видели, как крыса роетс...

Иногда "глупые" голуби соображают быстрее человекаИногда "глупые" голуби соображают быстрее человек

Германские ученые внезапно решили реабилитиров

Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Свыше 400 лет назад известный математик и...

Рыба ищет где глубже, а человек ищет рыбуРыба ищет где глубже, а человек ищет рыбу

Морские биологи из университета Вашингтон...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S70 60GB SSD накопитель2990.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вместе»Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вме
4 тренда L&D, за которыми следует следить4 тренда L&D, за которыми следует следить
Зачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают органоиды мозга в пробиркеЗачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают орган
Как IT-решения помогают компаниям общаться с клиентамиКак IT-решения помогают компаниям общаться с клиентами
Новые условия, новые платформы и новые действия: в Плехановском университете определят, куда движется РоссияНовые условия, новые платформы и новые действия: в Пле...