Молекулярная карта для наук о растениях
Под руководством Технического университета Мюнхена (TUM) команда учёных составила карту около 18 000 белков, обнаруженных в модельном растении Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля).
Белки — ключевые молекулярные игроки в каждой клетке. Формирование белкового паттерна зависит не только от наличия белков в ткани, но и от их количества. Например, белки фотосинтетического аппарата в основном находятся в листьях, но также и в семенах, однако в тысячу раз меньших количествах.
Лабораторное растение как модель для фундаментальных исследований
Команда доктора Юлии Мергнер и профессора Бернхарда Кустера исследовала Arabidopsis thaliana с помощью биохимических и аналитических высокопроизводительных методов. Это растение уже 40 лет является «лабораторной мышью» биологии растений.
Большая часть данных была получена с помощью метода жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии (liquid chromatography-tandem mass spectrometry), позволяющего анализировать тысячи белков параллельно в одном эксперименте. Для анализа огромных массивов данных использовались биоинформатические методы.
Атлас Arabidopsis для мирового научного сообщества
Впервые был всесторонне картирован протеом — все белки из тканей модельного растения Arabidopsis. Это позволяет получить новые представления о сложной биологии растений.
Все результаты исследования были обобщены в виртуальном атласе, который даёт ответы на вопросы:
- Сколько из примерно 27 000 генов растения существует в виде белков (> 18 000)?
- Где они расположены в организме (например, в цветке, листе или стебле)?
- В каких приблизительных количествах они встречаются?
Все данные находятся в свободном доступе в онлайн-базе ProteomicsDB, которая уже содержит каталог белков для протеома человека, расшифрованного той же командой TUM в 2014 году.
Результаты исследования как основа для будущего анализа сельскохозяйственных культур
Вероятно, существуют сходства между Arabidopsis и молекулярными картами других растений. Поэтому атлас должен вдохновить и исследования других растений.
В будущем исследователи сосредоточатся на анализе сельскохозяйственных культур. Особый интерес представляет изучение того, как протеом меняется при атаке растений вредителями или как растения могут адаптироваться к изменению климата.