Биологи увидели у стеблей растений сходство с оптоволокном

Москва. 3 ноября. INTERFAX.RU - Ученые из Южной Кореи выяснили, что свет попадает в корни растений, проходя из стеблей и листьев с помощью проводящих тканей, то есть стебли, фактически, выполняют роль оптоволокна, пишет сайт N+1. В корнях свет стимулирует белок фитохром В, который, в свою очередь, активирует белок, помогающий росту корней.

В первоначальных исследованиях ученые выяснили, что в побегах и корнях растений содержится светочувствительный белок фитохром, существующий в двух формах - А и В. Одна из них поглощает свет в красном диапазоне, вторая — в дальнем красном диапазоне. Во время экспериментов выяснилось, что фитохром, содержащийся в побегах растений, активирует транспорт сигнальных молекул из стебля в корневую систему. Эти молекулы способствуют росту боковых ответвлений корня.

В другой работе установлено, что если облучить корни красным светом, то фитохром стимулирует их рост. Однако до сих пор было не ясно, как свет попадает в корни растений.

В новой работе авторы использовали в качестве модельного организма резуховидку Таля (Arabidópsis thaliána). Они изучали растения, мутантные по некоторым генам, в том числе, по гену фитохрома, и растения "дикого типа", без мутаций.

Для того, чтобы понять, как свет влияет на корни Arabidópsis и как фитохром стимулирует их рост, растения выращивались на свету. Их помещали в темное место на определенные периоды времени, облучали светом корни резуховидок или помещали в темноту только листья. Кроме того, чтобы проверить гипотезу о светопроводящих тканях, биологи подсвечивали ткани стебля светом видимого и инфракрасного спектров. Чтобы показать, что корни получают свет не через почву, исследователи закрывали землю вокруг растения фольгой.

Выяснилось, что свет проходит по стеблям растений в корни. При этом излучение в инфракрасном диапазоне растительные ткани проводят гораздо лучше, чем свет видимой части спектра. Свет, который поступил из стеблей и листьев, активирует фитохром В, он содержится в корнях. Фитохром активирует синтез, а затем помогает стабилизировать сигнальный белок HY5, который стимулирует рост корней.

Выбор исследователями резуховидки Таля (Arabidópsis thaliána) для опытов был не случаен. Биологи используют растение в качестве модельного организма в молекулярно-биологических, генетических и физиологических исследованиях, так как у этого растения очень короткий жизненный цикл — шесть недель, а также небольшой геном.