Учёные раскрыли механизмы «торможения» в клеточной передаче сигналов

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, Центра экспрессии генов растений, Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Института науки Карнеги обнаружили новый механизм, который ослабляет силу внешнего сигнала, поступающего в клетку. Работа опубликована в журнале Science 6 июня.

• Модельный организм: Исследование проводилось на маленьком цветковом растении Arabidopsis.
• Суть открытия: Учёные выяснили, как клетка «притормаживает» активный сигнальный путь, чтобы стабилизироваться в новых условиях. Это аналогично работе тормозов в автомобиле: ускорение необходимо, но без контроля оно может привести к катастрофе.
• Эксперимент: Проростки Arabidopsis перенесли из темноты на свет. Это запустило масштабную перестройку экспрессии генов, чтобы растение стало зелёным. Однако для достижения нового равновесия требовалось ослабить первоначальный мощный сигнал.
• Механизм «торможения»: Сигнал света воспринимается молекулой-фоторецептором (фитохромом). Она связывается с транскрипционным фактором PIF, что приводит к уничтожению PIF и «выключению» его генов-мишеней. Однако исследователи обнаружили, что, разрушая PIF, фитохром одновременно запускает и собственное уничтожение. Это снижает интенсивность поступающего светового сигнала.
• Новая конфигурация: Этот механизм взаимного гарантированного уничтожения (bimolecular mutually assured destruction, MAD) представляет собой новую конфигурацию в передаче сигналов, где «тормоз» напрямую связан с «ускорителем».
• Значение: Понимание таких механизмов важно для создания сельскохозяйственных культур, лучше адаптирующихся к изменениям окружающей среды, и имеет потенциальное значение для исследований в области рака.