ATM и ATR — стражи генома семян, контролирующие долговечность и прорастание
Новое исследование выявило ключевые биологические сенсоры, определяющие долговечность семян и контролирующие их прорастание. Белки ATM и ATR обнаруживают повреждения ДНК в семенах и являются важнейшими факторами, помогающими растениям сохранять правильную генетическую информацию.
Исследование под руководством доктора Криса Веста из Центра наук о растениях Университета Лидса с коллегами из Университета Уорика и Университета Манчестера показало, что ATM и ATR действуют как контрольные точки, гарантирующие прорастание семян только после репарации повреждений генома. Результаты опубликованы в ведущем журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Ключевая роль семян и проблема повреждений
- Семена — основа производства пищи, кормов и сельского хозяйства.
- В семенах содержится полный объём генетической информации, который должен быть передан следующему поколению.
- Семена испытывают наибольшее повреждение ДНК перед прорастанием по сравнению с любой другой стадией жизни растения. Это может приводить к мутациям, плохому росту и снижению урожайности.
Функция ATM и ATR
Белки ATM и ATR действуют как «стражи генома», обеспечивая контроль качества и сохранение точной генетической информации в семенах.
Практическое значение открытия
- Удаление ATM из генома растения ускоряет прорастание, но приводит к накоплению серьёзных повреждений ДНК, что ухудшает рост и урожайность.
- Открытие может помочь в создании семян с повышенной устойчивостью к стрессам (высокая температура, влажность) во время хранения, что особенно актуально для развивающихся стран и в условиях изменения климата.
- Следующая цель — идентифицировать другие факторы, контролирующие прорастание, для разработки более продуктивных семян будущего.