Как растения регистрируют травму: предшественник кальциевой волны

Исследователи из John Innes Center показали, что кальциевые волны, наблюдаемые при системном ответе растений на повреждение, не являются первичным ответом. Они представляют собой вторичный ответ на волну аминокислоты глутамата, высвобождаемой из раны.

Эти результаты, опубликованные в Science Advances, бросают вызов устоявшимся представлениям о молекулах дальнодействующей сигнализации у растений и механизмах передачи информации от места стресса через живые и неживые ткани.

• Новый механизм: При ранении клетка высвобождает волну глутамата. Эта волна распространяется по тканям растения вне клеток, вдоль клеточных стенок.
• Вторичный ответ: Проходя мимо клеток, глутамат активирует кальциевые каналы в их мембранах. Активация этих каналов выглядит как "кальциевая волна", но на самом деле является пассивным ответом ("считыванием") на движущийся сигнал глутамата.
• Опровержение старых гипотез: Ранее предполагалось, что кальциевая волна активно распространяется между клетками через плазмодесмы, по клеточной мембране или посредством волны давления в ксилеме. Новые данные показывают, что это не так.

Доктор Кристин Фолкнер, руководитель группы: "Каждый раз, когда представляли модели активного распространения, я спрашивала, как эта волна переходит от клетки к клетке. Мне казалось, что в теории есть пробел, и это исследование раскрывает новый механизм, показывающий, что кальциевая волна — не то, чем кажется".

Первый автор исследования доктор Аналиса Белланди: "Мы показали, что кальциевые волны синхронны с волнами глутамата, и их динамика соответствует передаче путем диффузии и потока. Это исследование заставляет нас переосмыслить то, что мы знаем".