Природа влияния растений на стресс

24.04.2019

Как известно, такие клеточные структуры растений, как хлоропласты, преобразуют энергию солнечного света в химическую энергию (фотосинтез). Обычно ядро клетки передает информацию хлоропластам для поддержания стабильного производства энергии. Однако в стрессовой среде, наоборот, зеленые пластиды посылают сигнал тревоги обратно в ядро клетки, используя ретроградную передачу сигналов (создавая петлю обратной связи между хлоропластом и ядром). Этот сигнал SOS вызывает ответ, который помогает регулировать экспрессию генов в хлоропластах и ядре, чтобы оптимизировать производство энергии.

Ранее лаборатория Джоаны Чори (Joanne Chory) - руководителя нынешнего исследования - в Институте Солка определила группу генов, включая GUN1, которые влияют на экспрессию других генов в клетке, когда растение испытывает стресс. GUN1 накапливается в стрессовых условиях, но точную молекулярную функцию этого гена до сих пор было трудно расшифровать.

"Растения часто испытывают стрессовые ситуации из-за изменений окружающей среды, поэтому должен существовать канал связи между хлоропластом и ядром, который помогает растению понять, когда нужно сохранять энергию при травме", - говорит Сяобо Чжао (Xiaobo Zhao), один из авторов статьи. - GUN1 играет в этом большую роль".

Чтобы понять, как GUN1 регулирует взаимодействие хлоропластов с ядрами, ученые наблюдали растения с функциональным и нефункциональным GUN1 при фармакологических обработках, которые могли повредить хлоропласты. У растений без GUN1 изменилась экспрессия генов, как и редактирование РНК в хлоропластах. В результаты ученые выяснили, что GUN1 взаимодействует с белком MORF2 (существенным компонентом комплекса редактирования РНК растений), чтобы повлиять на эффективность редактирования РНК во время "общения" между хлоропластом и ядром в поврежденных хлоропластах.

Во время эксперимента биологи заметили, что большая активность MORF2 приводит к изменениям редактирования, а также к дефектам в хлоропластах и в развитии листьев даже при нормальных условиях роста. В периоды стресса и травм перепроизводство MORF2 также приводило к нарушению связи между хлоропластом и ядром.

В дальнейшем исследователи планируют изучить механизм того, как изменения редактирования РНК в хлоропластах активируют сигналы, которые могут передаваться ядру, и как эти модификации изменяют способность растения реагировать на стресс.

<< Назад: Зафиксировано первое в истории марсотрясение 24.04.2019

>> Вперед: Мобильные процессоры Intel Core 9-го поколения 23.04.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Ключевой фактор раннего полового созревания у детей 03.10.2024 Раннее половое созревание у детей, особенно девочек, представляет собой серьезную проблему, затрагивающую как физическое, так и психологическое здоровье. В последние десятилетия частота этого явления резко возросла, особенно среди девочек, у которых менструации начинаются до 9 лет. С 1950-х годов число случаев раннего полового созревания увеличилось более чем в три раза. Наибольший рост наблюдается среди девочек из малообеспеченных семей, что привлекло внимание ученых к поиску факторов, которые могут способствовать этому тревожному явлению. Традиционно считалось, что раннее половое созревание связано с такими факторами, как наследственность, избыточный вес и социально-экономические трудности. Однако недавно международная группа ученых выявила еще один важный элемент - химические вещества, присутствующие в повседневной жизни. Исследования показали, что синтетический ароматизатор под названием мускус амбретты, используемый в различных средствах личной гигиены, может играть ключевую роль в преждевременной активации полового созревания. Это исследование стало первым, которое глубоко изучило воздействие химических веществ на головной мозг и их влияние на начало полового созревания. Ученые обнаружили, что некоторые химические соединения могут имитировать или нарушать работу гормонов, отвечающих за регуляцию эндокринной системы. Мускус амбретты взаимодействует с рецепторами в гипоталамусе - области мозга, отвечающей за контроль репродуктивной функции. Это взаимодействие может активировать высвобождение гонадотропин-рилизинг гормона (ГнРГ), который запускает производство половых гормонов, таких как эстроген, прогестерон и тестостерон. Доктор Натали Шоу, детский эндокринолог и ведущий автор исследования, подчеркивает, что факторы окружающей среды играют значимую роль в раннем половом созревании. Хотя ожирение долгое время рассматривалось как один из основных факторов, Шоу указывает, что его недостаточно для объяснения такого значительного снижения возраста начала полового созревания. "Мы наблюдаем раннее половое созревание даже у детей с нормальным весом", - отмечает Шоу, что подчеркивает необходимость учитывать более широкий спектр экологических факторов. Последствия раннего полового созревания выходят далеко за рамки физиологических изменений. У девочек, которые рано начинают половое развитие, повышается риск таких заболеваний, как диабет, сердечно-сосудистые болезни и некоторые виды рака, включая рак груди и эндометрия. Это делает проблему особенно важной для исследования. Широкое использование мускусной амбретты в продуктах, таких как парфюмерия, мыло, освежители воздуха и стиральные порошки, вызывает дополнительную озабоченность, так как это химическое вещество легко проникает в повседневную жизнь человека. Кроме того, было установлено, что мускус амбретты накапливается в окружающей среде, включая сточные воды и пресноводные организмы, такие как рыба. Это свидетельствует о его устойчивости и способности к биоаккумуляции, что представляет угрозу не только для здоровья людей, но и для экосистемы в целом. Несмотря на то, что влияние мускусной амбретты на половое созревание еще нуждается в дальнейших исследованиях, доктор Шоу призывает родителей быть более внимательными и сократить использование продуктов, содержащих это химическое соединение. С ростом числа исследований, посвященных влиянию химических веществ на здоровье, становится все очевиднее, что окружающая среда играет важную роль в развитии различных заболеваний и нарушений. Химические загрязнители, в том числе содержащиеся в средствах личной гигиены, могут серьезно нарушать гормональный баланс и приводить к ряду долгосрочных проблем. Исследование мускусной амбретты согласуется с множеством других научных данных, указывающих на необходимость ужесточения контроля за использованием синтетических химикатов в потребительских товарах и повышения прозрачности их состава. Данное открытие позволяет предположить, что более строгие меры по регулированию синтетических веществ и повышенное внимание к их влиянию на организм помогут не только снизить риски раннего полового созревания, но и защитить здоровье будущих поколений в целом.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026