Бельгийские ученые обнаружили молекулярный механизм, который помогает растениям сохранять архивную копию ДНК в растущих корнях и потенциально может объяснить, почему растения в среднем растут гораздо больше, чем животные. Исследование опубликовано Science, кратко его содержание можно прочитать на сайте Биотехнологического института Фландрии (VIB).
Узнайте больше в полной версии ➞Исследования проводились на корнях самого популярного модельного растения, резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). На концах корней у всех высших растений находится меристема, скопление делящихся клеток. Она состоит из двух групп: внешний слой клеток (их называют стволовыми) делится очень интенсивно, а внутреннее ядро (покоящийся центр или «организующие клетки») почти не делится. При этом клетки покоящегося центра могут периодически превращаться в стволовые, но не наоборот.
Ученые показали, что клетки покоящегося центра являются фактически архивной копией, в которой содержится ДНК, прошедшая минимальное число делений, и, следовательно, несущая минимальное число мутаций. Авторы установили, что управляет превращением «спящих» клеток в активно делящиеся транскрипционный фактор ERF115. Этот белок необходим для начала деления, но в спящих клетках он постоянно разрушается специальными белковыми комплексами.
По словам ученых, стволовые клетки животных тоже в некотором смысле несут архивную копию ДНК. Однако у растений это разделение имеет более оптимальный характер. Это может объяснить, почему многие растения могут жить сотни лет, что почти не встречается среди животных - считает один из авторов работы, Ливен де Вейлдер (Lieven De Veylder).
Меристемы являются не только центрами деления клеток в растениях, но и вырабатывают гормоны ауксины, управляющие ростом. Как показали недавние исследования, распределение концентрации этих веществ от разных меристем может объяснять форму подсолнухов.