Общество физиологов растений России
01 Сентябрь, 2017

Как растения формируют свои циркадные ритмы

Как растения формируют свои циркадные ритмы

Многие живые организмы отслеживают 24-часовой цикл дня и ночи с участием набора белков и других молекул, которые вместе действуют как внутренние часы. Эти часы, также известные как циркадные ритмы, помогают этим организмам предсказывать регулярные изменения во внешней среде, такие, как изменения света и температуры, и корректировать реакции организма в зависимости от времени суток.

Растения используют циркадные ритмы, чтобы предсказать, например, когда наступит рассвет и приготовиться использовать солнечный свет для стимуляции роста. У модельного растения Arabidopsis thaliana есть светочувствительный белок, называемый ZEITLUPE (ZTL для краткости), который помогает синхронизировать циркадные часы с циклом ночи и дня. Предыдущие исследования показали, что свет активирует этот белок, вызывая изменение конформации его светочувствительного домена, который возвращается в исходное состояние примерно через полтора часа. Однако было непонятно, насколько важен этот период реверсии домена ZTL для формирования циркадного ритма.

Чтобы ответить на этот вопрос, команда ученых из США, Японии и Кореи определила химические основы конформационных изменений ZTL. Оказалось, что свет стимулирует образование химической связи, период сохранности которой играет важную роль в поддержании растениям 24-часовых циркадных ритмов. Генно-инженерная модификация ZTL, удлиняющая период сохранности этой связи, приводила к удлинению и циркадных ритмов растения. По сути, время между формированием и разрывом светоиндуцированных связей в ZTL действует как эталон и оно должно быть точно настроено для того, чтобы ритмы шли в ногу с окружающей средой.

Эти результаты улучшают наше понимание того, как свет регулирует внутренние биологические ритмы. Это улучшенное понимание может в будущем позволить исследователям манипулировать тем, как растения реагируют на окружающую среду. Это, в свою очередь, может направленно менять рост и развитие растений. В перспективе подобная методология может привести к новым способам повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Подробности см. eLife, 2017; 6 DOI: 10.7554/eLife.21646

Новости

Обновления Годичного собрания ОФР 2018

Опубликована обновленная программа мероприятия и третье информационное письмо

Био/мол/текст

«Биомолекула» в восьмой раз проводит конкурс на лучшую научно-популярную работу о современной биологии.

70 лет Тамаре Константиновне Головко

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук сообщает, что 29 мая 2018 ...
Все новости
Подписка на новости ОФР
verification code
ОФР в социальных сетях

Объявления

Ищем авторов новостей

ОФР приглашает к сотрудничеству авторов ...

Требуются добровольцы на ведение групп Общества в социальных сетях Вконтакте и LiveJournal

Приветствуются также инициативы ведения групп в профильных соц.сетях для ученых. Управление составом ...
Все объявления