Международная группа исследователей из Новосибирского государственного университета (НГУ), Института цитологии и генетики СО РАН и Национального университета Сингапура обнаружила и исследовала механизм адаптации к холоду у растений, сообщила во вторник лаборатория компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ.

Оказалось, растения жертвуют только что родившимися клетками кончика корня для того, чтобы пережить холод и сохранить свои "стволовые клетки". Исследование опубликовано в журнале CELL.

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. Ученые из Сингапура 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 тканям 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, к.б.н., заведующая лабораторией компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений Института цитологии и генетики СО РАН.

Моделирование
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, который необходим для нормального роста корня.

"Моделирование показало, что в холодных условиях концентрация гормона падает и это создает угрозу для дальнейшей жизни растения. Когда же клетки на конце корня погибают, концентрация гормона восстанавливается, что позволяет сохранить остальные "стволовые клетки", - объяснила ведущий инженер лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, м.н.с.. Института цитологии и генетики СО РАН Мария Савина.

Сам принцип, по которому гибель клеток на вершине корня помогает повысить содержание ауксина, пока неизвестен.

Применение в сельском хозяйстве
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, т.к. организация ниш стволовых клеток, функционирование, чувствительность к стрессу сходны у животных и растений.

Источники

Ученые из РФ и Сингапура выяснили, как растения спасаются от холода
RuNews24 (runews24.ru), 27/06/2017
Ученые из России и Сингапура узнали, как растения спасаются от холода
События дня (inforu.news), 27/06/2017
Ученые из России и Сингапура узнали, как растения спасаются от холода
VN (vigornews.ru), 27/06/2017
Ученые из России и Сингапура узнали, как растения спасаются от холода
Новости@Rambler.ru, 27/06/2017
Ученые из России и Сингапура узнали, как растения спасаются от холода
ТАСС, 27/06/2017
Новосибирские ученые вместе с коллегами из Сингапура обнаружили уникальный механизм адаптации растений к холоду
Vestisibiri.ru, 28/06/2017
Новосибирские ученые вместе с коллегами из Сингапура обнаружили уникальный механизм адаптации растений к холоду
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 28/06/2017
Ученые из РФ и Сингапура выяснили, как растения спасаются от холода.
Крестьянские Ведомости (kvedomosti.ru), 01/07/2017
Ученые из России и Сингапура обнаружили механизм адаптации растений к холоду
Научная Россия (scientificrussia.ru), 10/07/2017

Похожие новости

  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    682
  • 06/09/2016

    Бельгийский ученый выступит в Новосибирске с лекцией о вкладе геномных технологий в селекцию животных

    ​Приглашаем на лекцию ученого мирового уровня, профессора генетики и геномики факультета ветеринарной медицины университета г. Льеж, Бельгия, Мишеля Жоржа The impact of genomics in animal breeding (Вклад геномных технологий в селекцию животных).
    765
  • 27/10/2016

    Несколько институтов СО РАН объединятся

    ​К Федеральному исследовательскому центру Институт цитологии и генетики СО РАН присоединяются НИИ терапии и профилактической медицины и НИИ клинической и экспериментальной лимфологии бывшего СО РАМН, а также управляющее учреждение "Сибирское отделение медицинских наук".
    594
  • 28/04/2017

    Антропологи смогли извлечь ДНК древних гоминин из отложений в пещерах

    Исследователи впервые извлекли ДНК древних гоминин и других млекопитающих из отложений в пещерах на известных археологических стоянках. Новый способ позволит искать следы пребывания предков человека даже там, где нет их останков.
    366
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    338
  • 08/04/2017

    ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН и Алтайский государственный университет подписали соглашение о сотрудничестве

    Документ был подписан во время совместного совещания, прошедшего в ИЦИГ СО РАН, в котором приняла участие большая делегация из Барнаула во главе с ректором АлтГУ Сергеем Землюковым. Открывая совещание, директор ИЦИГ СО РАН академик Николай Колчанов отметил: — Барнаул является нашим ближайшим соседом среди областных центров.
    424
  • 16/08/2016

    Новые открытия и находки российско-германской ботанической экспедиции

    ​В начале августа 2016 года состоялась очередная совместная Российско-германская экспедиция, организованная Южно-Сибирским ботаническим садом АлтГУ под руководством профессора А.И. Шмакова.   На этот раз внимание ботаников было обращено к флоре территории Восточного Казахстана как части Алтайской горной страны.
    851
  • 17/11/2016

    Продукция селекционеров ИЦиГ СО РАН вызвала интерес на выставке «Дни урожая-2016»

    ​С 9 по 11 ноября 2016 года в МВК "Новосибирск Экспоцентр" в рамках Новосибирского агропродовольственного форума прошло подведение итогов 2016 года для агропромышленного комплекса региона.  В рамках форума также прошел и традиционный праздник - Дни урожая Новосибирской области.
    564
  • 19/09/2016

    Михаил Федорук: наше сотрудничество с Таиландом развивается с хорошей динамикой

    ​Исследовательский центр продовольственной безопасности (НГУ) и Школа биоресурсов и технологий Технологического университета им. Короля Монгкута Тонбури (Таиланд) уже осуществляют ряд совместных проектов.
    798
  • 21/06/2017

    Ученые ИЦиГ СО РАН посетили АлтГУ

    ​17 июня Алтайский государственный университет с рабочим визитом посетила делегация Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики СО РАН. В программу мероприятия были включены встречи между специалистами центра и университета, посвященные реализации договора о сотрудничестве, подписанного 7 апреля этого года.
    217