Раскрыты атомарные секреты защиты растений

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, впервые раскрыло молекулярные секреты защитных механизмов растений на атомном уровне. Работа, проведённая учёными из Университета штата Мичиган и Института Ван Андела, сосредоточена на растительном гормоне жасмонате и его взаимодействии с тремя ключевыми белками.

Ключевые белки и их роль

Исследование сфокусировано на трёх белках-регуляторах жасмонатной сигнализации: MYC, JAZ и MED25. Жасмонат играет решающую роль в активации защиты при атаках вредителей или патогенов. Однако этот процесс требует значительных энергозатрат, и растениям необходимо соблюдать тонкий баланс между обороной и ростом.

Атомарный прорыв

Учёным впервые удалось раскрыть структуру сигнальных комплексов жасмоната. Это позволило понять, как один и тот же белок JAZ выполняет две противоположные функции:

• В отсутствие гормона он действует как репрессор, подавляя защитные гены.
• В присутствии жасмоната он кардинально меняет свою форму и становится компонентом рецепторного комплекса, активируя защиту.

"Мы обнаружили, что белок JAZ претерпевает драматическое изменение своей формы, чтобы выполнять две различные функции в зависимости от присутствия или отсутствия жасмоната", — пояснил Эрик Сю из Института Ван Андела.

Значение для будущего

Это фундаментальное открытие имеет практическое значение:

• Для сельского хозяйства: Понимание механизмов может привести к созданию новых культур с повышенной устойчивостью к стрессам и более высокой урожайностью.
• Для медицины: Белки, подобные MYC, взаимодействуют с крупными белковыми комплексами, которые также встречаются у людей и играют важную роль в заболеваниях, включая рак.

Исследование подчёркивает важность таких открытий в условиях, когда, по данным ФАО ООН, около трети продовольствия в мире теряется или выбрасывается, а угрозы для растений растут.