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

Новый опасный золотистый стафилококк пришел в Россию из Сектора Газа

Исследователи из Детского научно-клинического центра инфекционных болезней (ДНКЦИБ) обнаружили в России новые генетические линии золотистого стафилококка, пришедшие с Ближнего Востока и из Европы, и некоторые из них опасны для человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) — микроорганизм, вызывающий разнообразные инфекции у человека, начиная от воспаления кожи и заканчивая тяжелыми инфекциями кровотока. До внедрения пенициллина в клиническую практику S. aureus был главной причиной летальных исходов при бактериальных инфекциях. Этот микроорганизм может абсолютно бессимптомно колонизировать кожные покровы и носоглотку у человека и животных. Однако настоящую угрозу представляют метициллинрезистентные стафилококки (Methicillin-resistant S. aureus — MRSA).

Этот тип золотистого стафилококка обладает множественной лекарственной устойчивостью: он невосприимчив к действию всей группы бета-лактамных антибиотиков, куда входят пенициллины. Из-за того что устойчивость дополняется резистентностью (способностью к сопротивлению) и к другим антибиотикам, выбор препаратов для лечения инфекций, вызванных MRSA, весьма ограничен.

С MRSA часто связаны внутрибольничные инфекции. В больницах пациенты с открытыми ранами и с ослабленной иммунной системой подвергаются большему риску инфицирования, чем другие пациенты. В недавно опубликованном исследовании ученые подсчитали, что время пребывания пациента в стационаре с MRSA-инфекцией достигает 76 суток. Поэтому в 2016 году этот штамм включили в список микроорганизмов, угрожающих человечеству.

Как и многие бактерии, MRSA размножается делением клетки. В колонии можно выделить как относительно «безобидные» клоны, так и, наоборот, опасные — высоковирулентные, способные к заражению и устойчивые к новым антибиотикам. Клоны MRSA связаны с определенной географической территорией: одни генетические линии охватывают огромные территории и, наоборот, можно выделить клоны-эндемики (например, высоковирулентный клон ST8-USA300 встречается только в США). [ ... ]

Читать полностью

Люди и голые землекопы похожи способностью медленно стареть

Большая команда российских и немецких биологов под руководством академика РАН Владимира Скулачева выявила, что в основе долголетия голых землекопов и людей лежит один и тот же феномен.
Добавить в закладки
Комментарии

Голый землекоп — удивительный грызун, находящийся сегодня в центре внимания ученых, занимающихся проблемами старения и долголетия. Несмотря на свои маленькие размеры (вес — 30 граммов, длина — 10 сантиметров), это животное обладает целым рядом уникальных свойств, позволяющих ему жить в 10 раз дольше, чем родственные грызуны, мыши. При этом голый землекоп почти не подвержен возрастным болезням (диабету, болезням сосудов, онкологии) и не теряет с возрастом молодых качеств — подвижности и способности к размножению.

Хотя на первый взгляд у людей и голых землекопов мало общего, российские ученые смогли обнаружить у двух видов общие черты. Так, человек, как и голый землекоп, является рекордсменом по продолжительности жизни своего вида (122 года у человека и всего 59 лет у его ближайшего родственника — шимпанзе). Землекоп доживает до 30 лет — он долгожитель среди грызунов. Но главное — и люди, и голые землекопы могут сохранять во взрослом возрасте множество характеристик, присущих детенышам млекопитающих. Этот феномен называется неотения.

Так, и у голых землекопов, и у людей почти полностью отсутствует волосяной покров на коже, что обычно бывает лишь у детенышей других животных. Также для этих двух видов характерен очень долгий период развития головного мозга по сравнению с грызунами и обезьянами, они поздно входят в период полового созревания и поздно начинают размножаться.

Кроме этого, как обнаружили ученые, в мозге как голых землекопов, так и людей активность некоторых генов остается на всю жизнь такой же, как и в детстве. Этот эффект ученые назвали «транскрипционной неотенией». И это помогает, к примеру, голым землекопам противостоять кислородному голоданию (способность, характерная для новорожденных) и осуществлять нейрогенез — обновление нервных клеток. У людей неотения мозга, как утверждают ученые, «является неотъемлемой частью развития регионов человеческого мозга с высокими энергозатратами, которые необходимы для когнитивной и связанной с памятью функциями». [ ... ]

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