У растений обнаружена новая органелла - танносома

Группе французских ученых недавно удалось впервые обнаружить растительную органеллу, в которой происходит синтез таннинов, и которая получила название танносомы. Данные о наличии этой ранее неизвестной структурной единицы клетки подтвердились на нескольких видах сосудистых растений, принадлежащих к разным таксономическим отделам.
Хорошо известно, что таннины присутствуют во многих сосудистых растениях. Роль этих веществ, в основном, заключается в защите растений от патогенов и хищников, а также от воздействия ультрафиолета. Эти вторичные метаболиты являются полимерами катехинов, относящихся к широкому семейству флавоноидов. С помощью различных методов молекулярной и клеточной биологии, а также иммуноцитохимии было предположено, что синтез флавоноидов происходит с помощью мультиферментного комплекса, слабосвязанного с наружной поверхностью эноплазматического ретикулума. Однако до сих пор ученые не могли выяснить, где и каким образом происходит биосинтез танинов у наземных растений. И вот совсем недавно в известном научном журнале Annals of Botany были опубликованы результаты ультраструктурных и морфологических исследований, которые привели к открытию новой клеточной органеллы - танносомы, которая является своеборазной производной хлоропласта и внутри которой происходит синтез таннинов. Исследование проводилось на растениях, принадлежащих таксономически к нескольким отделам (Cycadophyta, Ginkgophyta, Equisetophyta, Pteridophyta, Coniferophyta, Magnoliophyta), и у всех них наблюдали сходный процесс образования танносом.
Согласно полученным данным, танносомы образуются из тилакоидов хлоропластов, когда те распадаются на сферические частицы размером 30 нм. Затем оболочка хлоропласта образует выпячивание, в которое попадают эти частицы, и далее путем слияния оболочек хлоропласта образуется мембрана. Образованный таким способом шаттл-переносчик перемещает танносомы через цитоплазму к вакуоли. Тонопласт, в свою очередь, образует инвагинацию, переносчик встраивается и растворяется, выпуская танносомы, и таннины благополучно откладываются в вакуоли. При этом полимеризация таннинов происходит непосредственно внутри танносомы.
Конденсированные таннины (также называемые проантоцианидинами) являются широко распространенными полимерами катехинов и жизненно важны для функционирования механизмов защиты сосудистых растений.
В настоящее время накоплено много свидетельств в пользу того, что синтез мономерных эпикатехинов происходит на цитозольной стороне эндоплазматического ретикулума, а потом они транспортируются в вакуоль. Однако при этом не было точно установлено, в каком месте происходит полимеризация таннинов - это и стало целью данного исследования. Из богатых таннинами органов и тканей растений были выделены образцы и исследованы различными методами флуоресцентной световой и конфокальной микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (ТЕМ), иммуноцитохимии и аналитической химии. Ткани были зафиксированы в кофеин-глутаральдегидной смеси и затем просканированы в ТЕМ. Остальные образцы свежих тканей проинкубировали с первичными антителами к протеинам тилакоидов и оболочек хлоропласта, а также с флюоресцирующим маркером на конденсированные таннины. Спектральный и химический анализ таннинов и хлорофиллов также был проведен с использованием клеточных фракций, богатых таннинами. В образцах свежей ткани растений и очищенных фракциях органелл, в итоге, были обнаружены три вида хлоропластных мембран внутри вакуоли в местах отложений таннинов.
Прочитать оригинал новости (англ.) и получить полный текст научной публикации можно на сайте Annals of Botany Blog
Новости
Новости науки и практики // Январь 2025
Обзор научных новостей, опубликованных во всемирной паутине за последний месяцНовости науки и практики // Декабрь 2024
Обзор научных новостей, опубликованных во всемирной паутине за последний месяц


Объявления
Записей не найдено.