Текст уведомления здесь

Прогестерон оказался первым общим гормоном для животных и растений

Ученые из нескольких российских и белорусских исследовательских институтов показали, что ключевой фермент, создающий «заготовку» для всех стероидных гормонов животных, при его переносе в растения заставляет их синтезировать много прогестерона.
Добавить в закладки
Комментарии

Стероиды встречаются в организмах как животных, так и растений. Их вырабатывают митохондрии ряда тканей. Однако строение соответствующих ферментов у представителей этих царств заметно различается. Ранее не было уверенности в том, что они могут быть совместимы.

Поэтому биологи попробовали «подсадить» в митохондрии табака и томата CYP11A1 — ген цитохрома P450SCC, взятый у животного. Цитохром P450SCC — фермент, превращающий стероид холестерин в прегненолон — предшественник всех стероидных гормонов, включая тестостерон и эстрогены. Его «растительная» версия сильно отличается от «животной», а у некоторых видов фотосинтезирующих организмов и вовсе отсутствует.

Введение чужеродных генов часто проводится с помощью так называемых вирусных векторов. Это обезвреженные (неспособные вызвать инфекцию) вирусы, способные встраивать свой генетический материал в ДНК клетки-хозяина. Их собственные гены отредактированы так, что они включают нужные ученым последовательности. В случае с томатами и табаком биологи создали два типа вирусных векторов — несущие ген CYP11A1 и «пустые», куда его не добавляли.

Удивительно, но растения, получившие ген «животного» цитохрома P450SCC, росли и развивались быстрее, чем те, которым ввели «пустой» вектор. Они были устойчивы к паразитическому грибку ботритису серому (Botrytis cinerea) — возбудителю заболевания серая гниль. Кроме того, в них по сравнению с контролем содержалось существенно (в 3−5 раз) больше прогестерона. У животных это соединение выполняет роль женского полового гормона. Вероятно, у табака и томата это соединение тоже выполняло сигнальные функции, но связанные не с размножением, а с ростом и иммунитетом.

На основании таких результатов ученые сделали ряд выводов. Во-первых, компоненты системы синтеза гормонов животных можно переносить в растения, и они будут там работать. Во-вторых, у представителей двух различных царств есть общий гормон. Это первая находка такого рода.

Научная статья опубликована в BMC Plant Biology.

Ранее сибирские ученые раскрыли генетические механизмы «непослушного» ожирения.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Бактериальные гены для переработки сахаров предпочитают держаться вместе

Биоинформатики из Института проблем передачи информации РАН показали, что у ряда бактерий гены ферментов, участвующих в переработке сахаров, собираются в «строительные блоки» определенной длины.
Добавить в закладки
Комментарии

У бактерий гены белков, участвующих в одном каскаде биохимических реакций, часто расположены вместе. За счет этого и экспрессируются (считываются) они тоже совместно. Работу генов в группах проще синхронно регулировать, чем активность одиночных. Эволюционируют они нередко тоже зависимо друг от друга. Авторы работы проверили, как часто встречается колокализация среди генов, чьи белки задействованы в метаболизме углеводов.

Ученые исследовали 148 000 бактериальных генов из 665 различных геномов микроорганизмов. Продукты почти всех этих генов так или иначе участвуют в переработке сахаров. Выяснилось, что почти половина (47%) из них в ДНК соседствуют с генами совсем другого назначения, а группы (т.н. кассеты) образуют только 53%. Обычно вместе собрано от 2 до 15 «генов метаболизма углеводов». Состав таких групп и их число во многом зависят от систематического положения конкретной бактерии. У родственных организмов кассеты наиболее похожи.

Некоторая информация была получена и по тем генам, которые кодируют не связанные с переработкой сахаров белки. Всего было рассмотрено 30 функциональных классов (в таком отдельно взятом классе гены кодируют белки, выполняющие схожие функции). Оказалось, что многие из них действительно «предпочитают» располагаться на хромосоме так, чтобы быть окруженными участками ДНК со сходными функциями.

Как выяснили авторы статьи, это не связано с дупликациями. Могло бы быть так, что изначально на месте пары генов существовал лишь один, он в какой-то момент удвоился (дуплицировался), и его «двойник» со временем приобрел другие, хотя и похожие функции. Но анализ авторов опроверг это предположение. [ ... ]

Читать полностью

Окаменелости из Архангельской области возрастом 500 млн лет оказались цианобактериями

Российские ученые совместно с коллегами из Австралии изучили остатки органических молекул, найденных в вендских отложениях на севере России, и обнаружили, что они принадлежат древним цианобактериям, обитавшим здесь 500 млн лет назад.
Добавить в закладки
Комментарии

Эдиакарский период в эволюции Земли длился 90 млн лет и закончился около 541 млн лет назад. В это время жизнь на Земле была представлена простейшими микроорганизмами и первыми многоклеточными — вендобионтами. Эдиакарий непосредственно предшествовал появлению разнообразных сложных организмов (т.н. Кембрийскому взрыву). И поэтому неудивительно, что он вызывает большой интерес у палеонтологов.

В новой работе российские ученые исследовали органические следы, оставленные микроорганизмами Beltanelliformis. Найдены они были в Архангельской области и представляют собой округлые отпечатки, оставленные скоплениями этих организмов в вендских отложениях более 500 млн лет назад. На поверхности этих отпечатков сохраняется тонкая пленка органического вещества — остатки древних организмов.

До этого исследования среди палеонтологов не было единого мнения, какими были Beltanelliformis, оставившие довольно крупные следы. Некоторые ученые предполагали, что они были многоклеточными, имели мышцы и своим строением напоминали современных медуз. Высказывались также предположения, относившие Beltanelliformis к губкам, бактериям, грибам, лишайникам и водорослям.

Бактерии Beltanelliformis. Фото: Сергей Багиров.

Бактерии Beltanelliformis. Фото: Сергей Багиров.

[ ... ]
Читать полностью

Томские ученые занялись исследованием прогрессии рака молочной железы

Ученые лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины ТГУ получили грант на исследования механизмов взаимодействия злокачественных опухолей с иммунной системой человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Иммунная система человека не распознает раковую опухоль как цель для уничтожения, потому что она состоит из собственных клеток организма. Кроме того, опухоль способна программировать иммунную систему, и тогда иммунитет помогает ей расти и давать метастазы.

«Большую роль в этом могут играть моноциты и макрофаги — клетки врожденного иммунитета. Моноциты выходят из крови и, попадая в ткани, созревают в макрофаги, обладающие широчайшим спектром регуляторной активности», — цитирует пресс-служба ведущего научного сотрудника лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины ТГУ Надежду Чердынцеву.

Исследователи из Томска намерены выяснить, какие механизмы регуляции опухолевой прогрессии включаются в условиях химиотерапии у больных раком молочной железы, от которого страдает в среднем каждая 12-я женщина.

Ученые будут исследовать цитокины — специфические белки иммунной системы, с помощью которых клетки взаимодействуют друг с другом. Зная механизмы активации или выключения гена, который кодирует цитокины, можно целенаправленно «включить» тот ген, который запустит нужный цитокин и вызовет правильный ответ иммунной системы на опухоль. Разработки в этом направлении проводят ученые разных стран. [ ... ]

Читать полностью