Это придумали чехи Удивительные и невероятные приключения гормона по имени ауксин

Расположение протеина PIN5 (зелень) в клетках табака (Фото: Петр Скупа, www.ueb.cas.cz) В недрах растительной клетки ученые обнаружили того удивительного «скульптора», который, отсекая все лишнее, придает каждому деревцу, каждой травинке неповторимые очертания. Имя ему – PIN5, и это - не персональный идентификационный номер, а белок, под воздействием которого у растения с невероятным названием «Резуховидка Таля», к которому ботаники относятся с тем же трепетом, что биологи к своим мышам, вырастает цветок. За сходство с булавочной головкой или сосновой иголкой его по-английски окрестили pin. Как доказали чешские ученые, именно белок PIN5 следит за уровнем содержания в растении гормона ауксин.

Продолжает заведующая лабораторией Экспериментальной ботаники при Академии Наук ЧР Ева Зажималова:

«Этот гормон является чрезвычайно важным, он помогает растению реагировать и на внешние условия. Каждый, наверное, обращал внимание на то, что главный корень растения направлен к центру Земли. Это явление называется геотропизмом или гравитропизмом, и оно тоже связано с воздействием ауксина. Данный гормон регулирует рост растения на всех уровнях. Заслуга нашего коллектива заключается в том, что нам удалось понять, каким образом уровень ауксина регулируется на уровне клетки. Все предыдущие работы касались ткани растения или его органов, но они не рассматривали данный вопрос на субклеточном уровне. В этом состоит новизна нашего исследования».

Ева Зажималова Еще несколько слов о Резуховидке Таля, растении, известном также под названием арабидопсис. У этой полевой травки было найдено 8 PIN-ов, то есть, белков. 5 из них «выталкивают» молекулы ауксина из клетки, определяя направление передвижения гормона по растению. Оставшиеся 3 члена «семейки» обладают иной структурой. Ученых, естественно, заинтересовало, какой функцией они наделены. Так и была раскрыта тайна PIN5, который, как выяснилось, транспортирует ауксин во внутриклеточные структуры под названием эндоплазматический ретикулум. Здесь ауксин преобразуется в элементы, лишенные гормональной активности. Ибо – всего в меру…

«Это открытие стало результатом длительного и довольно масштабного международного исследования, в котором главная роль принадлежала университету в Генте, конкретно Биотехнологическому институту под руководством Йиржи Фремла, чеха по происхождению, но сотрудника бельгийского вуза. Далее, это была заслуга коллектива нашей Лаборатории Экспериментальной ботаники при Академии Наук ЧР. Мы сотрудничаем около 5-8 лет, и определение механизма самоконтроля растением уровня ауксина стало одним из итогов нашей совместной работы. Бельгийские коллеги взяли на себя часть, связанную с исследованиями в области биологии развития растений и генетики, а мы – в области клеточной биологии и метаболизма гормона ауксин растений».

Заметим, что ученые Лаборатории Экспериментальной ботаники принадлежат к мировой элите в области исследования ауксина. За последние годы ими было напечатано несколько статей в престижных научных журналах Nature и Science.

Фото: Петр Клима, www.ueb.cas.cz «С самого начала своего существования наш институт занимался исследованием ауксинов и других гормонов растений. Мы продолжаем эту традицию».

Попробуем представить себе практический эффект этого открытия?

«Поняв, каким образом растения управляют своим гормональным аппаратом, мы сможем с пониманием дела включаться в этот процесс или хотя бы помочь растению спастись собственными силами. Посмотрим на растения, у которых наблюдаются нарушения в белковой клетке, отвечающей за внутриклеточный перенос ауксина. В случае, если у них слишком мало белка, или, наоборот, его много, растение отличается от контрольных, то есть, тех, у которых все в норме. Следовательно, научившись регулировать количество белка, мы сможем оказывать влияние на вид растений. Если у них будет больше корней, они смогут лучше впитывать воду и получать больше питательных веществ. Оказывая влияние на наземную часть растения, мы можем помочь садоводам».

Уже сегодня гормоны используются для распространения и ухаживания за декоративными растениями. Идеи об использовании этого и других открытий чудных, могут прийти и много лет спустя, поразив и самих исследователей.