Общество физиологов растений России
13 Ноябрь, 2013

У растений обнаружена новая органелла - танносома

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

Нелли Зарипова

Новости

VII Международная научная конференция «Генетика, Геномика, Биоинформатика и Биотехнология растений»

С 11 по 15 июля 2023 года в Казани на базе Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр ...

Приглашаются авторы в спецвыпуск журнала Biomolecules

На данный момент комплектуется номер спецвыпуска журнала Biomolecules (MDPI), посвященный гормонам растений. ...

Объявлено начало Конкурса на лучший дизайн нового логотипа ОФР

Все новости
Подписка на новости ОФР
verification code
ОФР в социальных сетях

Объявления

Записей не найдено.

Все объявления