Текст уведомления здесь

Растения жертвуют клетками корневого кончика, спасаясь от холода

Международная группа исследователей России и Сингапура обнаружила и исследовала механизм адаптации к холоду у растений. Оказалось, растения жертвуют только что родившимися клетками кончика корня, чтобы пережить холод.
Добавить в закладки
Комментарии

У растений есть клетки, которые по аналогии с животными можно назвать стволовыми, — это клетки на кончике корня или побега, которые дают начало любым новым тканям во время роста. Стволовые клетки образуют нишу, а в ней есть покоящийся центр, который обеспечивает ее поддержание, — его клетки редко делятся, но сигнализируют остальным оставаться стволовыми, то есть сохранять возможность превращаться в клетки любого типа. Для благополучного развития корня важно, чтобы ниша не нарушалась.

Ученые из Сингапура изучали стволовые клетки, которые находятся в корневом чехлике — зоне, находящейся на самой вершине каждого корневого волоска. Они обнаружили, что при низкой температуре (+ 4 °С) в стволовых клетках растения повреждается ДНК, что может привести к гибели потомков этих клеток. При этом, как оказалось, гибель клеток на самом кончике корня помогает выжить остальным клеткам ниши и «закаляет» растение, которое становится более устойчивым к любым другим стрессам.

«Гибнут только клетки кончика корня, жизнь которых и так коротка, в то время как остальные ткани остаются неповрежденными», — сказала Виктория Миронова, кандидат биологических наук, один из соавторов статьи.

Ученые из России исследовали процессы, которые происходят на кончике корня с помощью математической модели. Оказалось, что механизм, который приносит клетки в жертву ради выживания растения, регулируется генами, ответственными за транспорт ауксина — гормона, необходимого для жизни ниши стволовых клеток.

«Моделирование показало, что в холодных условиях, когда происходит деление клеток центральной части корневого чехлика, концентрация гормона в покоящемся центре падает и это создает угрозу для дальнейшей жизни растения. Когда же эти клетки погибают, концентрация гормона восстанавливается, что позволяет сохранить нишу стволовых клеток. Наше предсказание проверили исследователи из Сингапура — и действительно, они обнаружили, что экспрессия гена WOX5, одного из основных регуляторов поддержания ниши стволовых клеток, снижается при отсутствии гибели дочерних клеток в сравнении с корнями, где смерть клеток имела место», — объяснила Мария Савина, другой соавтор работы. Ее слова приводит пресс-служба НГУ.

По словам ученых, продолжение исследований принесет ощутимую пользу сельскому хозяйству: по их мнению, перед похолоданием растения можно обработать ауксином, чтобы избежать гибели клеток и помочь растениям благополучно пережить стресс, не прибегая к жертвам. Как полагают ученые, результаты исследования могут пригодиться и для исследования способов адаптации к холоду у млекопитающих, так как организация ниш стволовых клеток, функционирование, чувствительность к стрессу сходны у животных и растений.

Исследование опубликовано в журнале CELL.

Ранее ученые из Британии и Японии обнаружили у растений ген, с помощью которого их корни находят воду.

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

Мюоны «высветили» полость внутри пирамиды Хеопса

Мюоны (элементарные частицы в составе космических лучей) помогли международной команде ученых открыть 30-метровую полость внутри пирамиды Хеопса.
Добавить в закладки
Комментарии

Пирамида Хеопса (Хуфу) — пожалуй, самая известная египетская пирамида. Она была построена в третьем тысячелетии до н.э. Высота пирамиды составляет 139 метров (примерно четыре десятиэтажных дома), а ширина — 230 метров. Внутри пирамиды есть три крупные камеры, соединенные коридорами. Однако исследователи предполагают, что науке известны далеко не все помещения и проходы.

Чтобы проверить это предположение, исследователи из проекта Scan Pyramids «просветили» пирамиду при помощи мюонов — элементарных частиц, которые входят в состав космических лучей. В космосе мюоны движутся плотным потоком почти со скоростью света, поэтому не только долетают до Земли, но и проходят сквозь многометровую толщу скальных пород.

Поскольку через пустоты за единицу времени проходит больше мюонов, чем через плотное вещество камня, исследователи создали детекторы, позволяющие по разности этих потоков обнаруживать полости внутри крупных объектов из камня. Правда, такой метод имеет ограничения. Поскольку пирамида очень большая и построена из плотного камня, до детекторов доходит всего 1% мюонов. Из-за этого данные приходится накапливать в течение нескольких месяцев.

В 2015 году японские исследователи воспользовались разработанными в Нагойском университете ядерными фотопленками размером 20Х30 см. Эти фотопленки покрыты слоем эмульсии толщиной в 70 микрометров, которая позволяет фиксировать траектории мюонов с субмикрометрической точностью. Поскольку небольшие ядерные фотопленки подходят для компактных детекторов, которым не нужно много электричества, их удобно устанавливать внутри пирамиды. [ ... ]

Читать полностью

Отдельные органы северных рыб нужно проверять на ДДТ

Ученые из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) по итогам исследований содержания пестицидов в морской рыбе и животных предложили более тщательно подходить к контролю качества рыбной продукции.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые ДВФУ на протяжении нескольких лет изучают содержание в воде Охотского и Берингова морей содержание хлорорганических пестицидов (гексахлорциклогексан и ДДТ). Особенность этих веществ в том, что они не распадаются, а накапливаются в организмах животных. Они попадают в воды северных морей из южных широт вместе с воздушными массами, говорится в пресс-релизе университета.

Известно, что чем выше положение животного в пищевой цепочке, тем больше в нем накапливается пестицидов. В последних исследованиях вещества были обнаружены учеными ДВФУ в мышцах и печени моржей и серых китов из Берингова моря.

Недавно ученые снова исследовали несколько видов лосося и обнаружили, что больше метаболитов гексахлорциклогексана и ДДТ собирают печень, икра и молоки. Количество пестицидов также зависит от возраста рыбы. В настоящее время ученые изучают дальневосточных камбал.

«Исследования показывают, что содержание пестицидов в дальневосточной рыбе в этом году не отличается от прошлого. Но мы предлагаем новое обсуждение: как этот уровень рыб можно использовать в качестве индикаторов загрязнения. Для этого нужно отловить рыб, взять органы и ткани на анализ, посмотреть, сколько содержания определенных соединений», — считает доцент департамента пищевых наук и технологий, заведующий лабораторией пищевой биотехнологии и фармаконутрициологии Школы биомедицины ДВФУ Василий Цыганков. [ ... ]

Читать полностью

Историки и физики разглядели прижизненный портрет Ивана Грозного

Сотрудники Исторического музея и Института космических исследований РАН при помощи мультиспектральной съемки, которая используется для изучения космоса, «проявили» единственный прижизненный портрет Ивана IV.
Добавить в закладки
Комментарии

Единственный подлинный прижизненный портрет Ивана Грозного был вытиснен на переплете первопечатного «Апостола» 1564 года, первой датированной напечатанной в России книги, в технике гравюры на меди и оттиснут на ее верхней крышке. Однако изображение русского царя считается угасшим. Вытисненное на кожаном переплете, оно со временем разгладилось: в XIX веке его было едва видно, а сейчас и вовсе невозможно различить невооруженным глазом.

Для восстановления изображения исследователи использовали метод мультиспектральной съемки: они получили множество цифровых изображений в различных диапазонах длин волн, от ультрафиолетового до инфракрасного, и под разными углами освещения. Затем снимки обработали с помощью специальных алгоритмов, разработанных сотрудниками ИКИ РАН и их коллегами.

«Поверхность переплета освещалась боковым светом, а высота и азимут положения источника света подбирались экспериментально, чтобы получить максимально контрастный рельеф», — рассказывает главный специалист Института космических исследований РАН Александр Андреев.

После обработки снимков на изображениях «проступили» очертания лица Ивана Грозного. Считается, что это единственный достоверный прижизненный портрет царя Ивана IV. Он был выполнен на специальном подносном экземпляре «Апостола» — в знак благодарности за поддержку печатного дела от создателя книги, одного из первых книгопечатников России Ивана Федорова. [ ... ]

Читать полностью