Эта работа стала очередной в ряду совместных исследований механизмов регенерации с участием ауксина и белка ERF115 (он относится к транскрипционным факторам и запускает процесс деления стволовых клеток вокруг поврежденного участка).
«О том, что ауксин способствует заживлению повреждений у растений, известно достаточно давно, однако, как у любого “лекарства”, у ауксина есть масса особенностей «приема» и побочных эффектов. Мы изучаем механизмы влияния ауксина на заживление у растений, что позволит в дальнейшем ускорять процесс “выздоровления” у растений», — рассказала заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Виктория Владимировна Миронова.
Ранее и ауксин, и белок ERF115 уже становились объектами исследований, но их изучали порознь, теперь же ученым удалось показать, что они работают взаимосвязано. После того, как корень растения получает повреждение, ауксин накапливается в тканях вокруг этого места и усиливает выработку на этом участке белка ERF115. Тот, в свою очередь, заставляет соседние клетки делиться как стволовые, восстанавливая ткань на месте нарушения. И одновременно он вызывает повышение чувствительности клеток к ауксину в прилегающих тканях.
Теперь весь этот процесс описан в виде математической модели, созданной новосибирскими учеными на основе экспериментального материала, собранного их зарубежными коллегами.
Понимание того, как растение восстанавливается в ответ на какие-то повреждающие действия, актуально не только биологам, но и практикам. В частности, тем, кто занимается выращиванием деревьев и кустов, поскольку в случае повреждения ствола или при проведении прививки растений для их размножения, действуют схожие механизмы (хоть и со своими особенностями), что и при восстановлении поврежденных корней.
«Сами обработки ауксином поврежденных растений применяются давно, но, по итогам нашего исследования, мы можем говорить, что поливать непосредственно место повреждения или прививки не очень эффективно, лучше чтобы ауксин попал в сосудистую систему растения, а дальше фитогормон сам будет распространяться по тканям растения сверху вниз, находить поврежденные участки и накапливаться в нужном количестве», — пояснила Виктория Миронова.
Ученые продолжают исследования механизмов регенерации растений, которые отличаются заметным разнообразием: одни задействованы в ответ на холодовой стресс, другие — на механические повреждения, третьи — в случае отравления токсинами и так далее. Моделирование того, как растение защищается от внешних угроз важно, как биологам, так и аграриям, поскольку такие модели позволяют быстро формировать эффективную стратегию защиты урожая в зависимости от ситуации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (18-74-10008).
