Брилянтно откритие: Изследователи от Билефелд разкриват ключ към защитата на растенията!

Брилянтно откритие: Изследователи от Билефелд разкриват ключ към защитата на растенията!

Днес, 28 май 2025 г., изследователи от университета Билефелд съобщават за значителен напредък в разбирането как растенията контролират растежа си в зависимост от условията на околната среда. Екипът около д-р Тино Кьостер и д-р Мартин Люински има в специализираното списание Нов фитолог публикува нови открития, които се фокусират върху протеина At-RS31.

At-RS31 е специфичен фактор на снаждане, който може да произведе много различни протеинови варианти от един ген, използвайки алтернативен сплайсинг. Това позволява на растенията да реагират по-гъвкаво на околната среда. Проучването подчертава ключовата роля на At-RS31 в регулирането на растежа и реакциите на стрес и показва как растенията трябва да правят компромис между растежа и адаптирането към неблагоприятни условия.

Ролята на At-RS31 в растежа на растенията

Резултатите от изследването ясно показват, че At-RS31 играе централна роля в процеса на свързване на сигналите от околната среда и регулирането на растежа на растенията. Методи с висока разделителна способност като iCLIP и RNAcompete бяха използвани за идентифициране на специфичните места на свързване на At-RS31 в генома на моделното растение Arabidopsis thaliana. Беше открито, че At-RS31 се свързва с над 1400 гена, които, наред с други неща, регулират растежа чрез TOR сигналния път и реакциите на стрес чрез фитохормона абсцицинова киселина (ABA).

Забележителен аспект на изследването е, че свръхекспресията на At-RS31 увеличава реакциите на стреса на растенията, но в същото време влияе отрицателно на растежа. Това предполага, че At-RS31 действа като молекулярен превключвател, който насърчава растежа при оптимални условия, като същевременно активира защитни програми при стресови ситуации.

Алтернативен сплайсинг като механизъм за адаптация

Констатациите за функцията на At-RS31 подчертават значението на алтернативното снаждане за адаптивността на растенията. Богатите на серин/аргинин протеини като At-RS31 действат като активни регулатори на сложни генни програми, които позволяват на растенията да реагират динамично на променящите се условия на околната среда. Анализът показва, че At-RS31 специфично модулира различни събития на снаждане, като задържане на интрон и пропускане на екзон.

Освен това, At-RS31 влияе на други модулатори на снаждане и показва йерархична регулаторна система в клетката. Резултатите биха могли да имат широкообхватни приложения в селското стопанство, тъй като биха могли да помогнат на културите да станат по-устойчиви на климатични стресови фактори.

Чрез международно сътрудничество с партньори от Виена, Аржентина и Канада, проучването подчертава глобалното значение на това изследване. Както отбелязват авторите на оригиналната статия, Koester et al., разбирането на механизмите, чрез които действа At-RS31, може да бъде от решаващо значение за разработването на стратегии за подобряване на устойчивостта на растенията.

Въпреки това, за да се дешифрират пълните цели надолу по веригата и регулаторните ефекти на At-RS31, са необходими допълнителни проучвания. Въпреки това, обещаващите резултати вече дават ценна представа за сложните биологични процеси, които организират оцеляването и адаптивността на растенията.

В забързания и променящ се свят, в който живеем, това изследване може да бъде от решаващо значение за увеличаване на селскостопанската производителност и осигуряване на хранителни доставки за бъдещето.