Исследователи из Калифорнийского университета впервые показали молекулу, от которой зависит развитие растения.
Речь идет о молекуле ауксина. Слово ауксин происходит от греческого слова «ауксеин», что означает «расти». Существует два основных пути, которые ауксин использует для управления ростом растений, и один из них ученые впервые зафиксировали.
Клетки растений находятся в клеточных стенках, их основной слой состоит из трех компонентов: целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина.
Целлюлоза работает как арматура в высотном здании и обеспечивает прочность. Ее также делают крепче цепочки гемицеллюлозы.
Чжэньбяо Ян, профессор ботаники и руководитель исследовательской группы
Эти компоненты определяют форму растительных клеток, их них могут получиться листья или иголки. Эти формы помогают сделать клетки плотными и обеспечивают устойчивость растений.
Одна теория утверждает, что, когда растения готовы к росту, ауксин провоцирует окисление клеток, это ослабляет связи между компонентами и позволяет стенкам размягчаться и расширяться. Эта теория была предложена полвека назад, но как ауксин активирует окисление, до сих пор оставалось загадкой.
Авторы новой работы выяснили, что это происходит, так как ауксин вызывает проникновение протонов в клеточные стенки, тем самым снижая их уровень рН. Более низкий pH активирует белок, экспансин, который разрушает связи между целлюлозой и гемицеллюлозой, позволяя клеткам расширяться.
Существует два известных механизма, с помощью которых ауксин регулирует рост. Один из них — снижение pH, описанное в новом исследовании. Другой — способность ауксина включать экспрессию генов в ядре клеток растений.
Авторы подвели итог и заявили, что ауксин важен почти для каждого аспекта роста и развития растения, в частности, для плодов, семян и корней. Поэтому новое открытие, уверены они, поможет в поддержании сельского хозяйства, а также для понимания базовых принципов биологии.