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

  • 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.
    982
  • 06/12/2017

    АлтГУ разрабатывает инновационные лекарственные препараты в рамках стратегического проекта

    ​Алтайский государственный университет активно реализует стратегический проект по внедрению инновационных методов получения и использования лекарственного сырья природного происхождения и лекарственных средств на его основе.
    854
  • 20/02/2018

    Книга про эксперимент по доместикации лисиц удостоена престижной международной премии

    ​Совместная работа Людмилы Трут (ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН) и американского исследователя Ли Дугаткина была удостоена премии, которую считают аналогом "Оскара" в области научно-популярной литературы.
    623
  • 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.
    1220
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    678
  • 25/07/2018

    В ИХБФМ СО РАН полезные белки научат самостоятельно бороться с раковыми опухолями

    ​Научить полезные белки самостоятельно бороться с раковыми опухолями - цель специалистов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. В разные эпохи люди больше всего боялись разных болезней.
    285
  • 10/08/2018

    Ученые установили, что боли в спине связаны с генами и депрессией

    Коллектив ученых из России (Институт цитологии и генетики СО РАН и Новосибирский государственный университет), Великобритании, США и Нидерландов провел масштабное полногеномное исследование ассоциаций болей в пояснице и различных других состояний.
    315
  • 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.
    1517
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    456
  • 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.
    1900