Учёные идентифицировали тысячи генов растений, активируемых газом этиленом

Международная группа учёных под руководством исследователей из Института биологических исследований Солка впервые провело комплексный геномный анализ биологического триггера этилена — газа, действующего как гормон роста растений. Результаты опубликованы в онлайн-журнале eLIFE.

Ключевые открытия:

  • Этилен активирует тысячи генов в растении Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля).
  • Активация происходит через главный фактор транскрипции EIN3 — белок, открытый и клонированный старшим исследователем Джозефом Р. Экером ещё в 1997 году. Без EIN3 и родственного белка EIL1 этилен не оказывает на растение никакого эффекта.
  • Используя методы ChIP-Seq и геномного секвенирования mRNA, учёные выявили два важных механизма:
    1. Активированный этиленом EIN3 возвращается, чтобы контролировать гены в том самом пути, который изначально привёл к его активации. Это обеспечивает жёсткий контроль над производством критического регулятора.
    2. EIN3 нацеливается на все другие гормональные сигнальные пути растения. Около половины геномных мишеней белка EIN3 находятся в этих путях.
  • Контроль осуществляется в течение 24 часов через четыре каскадные волны транскрипционной регуляции.

Практическое значение:

Понимание того, какие гены выполняют каждую из функций этилена (созревание плодов, регуляция роста, защита от патогенов), может позволить:

  • Создавать сорта растений, которые замедляют или ускоряют рост по необходимости.
  • Управлять созреванием и предотвращать гниение плодов.
  • Повышать устойчивость растений к болезням.

Исследование также предоставляет шаблон для расшифровки работы других, менее изученных растительных гормонов.