Новое понимание завоевания суши растениями

Современные растения, от гигантских секвой до мелких мхов, произошли от гораздо более простых предков — нитевидных (2-D) водорослей, которые сильно отличались от знакомых нам трёхмерных (3-D) форм с побегами и листьями.

Исследователи из Бристольского университета выяснили, как растения эволюционировали эти 3-D формы, что было критически важно для их выхода на сушу.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology под руководством доктора Джилл Харрисон, показало, что за этот переход ответственны небольшие белки — CLAVATA пептиды. Они контролируют рост и деление клеток на самых кончиках растений, где формируются органы, такие как побеги и листья.

CLAVATA — это сигнальная система на основе пептида и рецептора. Пептид перемещается к рецептору, чтобы задать плоскости деления клеток.

Ключевое открытие: исследователи не смогли найти молекулы CLAVATA у водных предков растений — водорослей. Это указывает, что белки CLAVATA эволюционировали именно в момент перехода первых растений на сушу.

Используя мхи в качестве модели перехода от 2-D к 3-D росту, учёные продемонстрировали, что белки CLAVATA поворачивают плоскости деления клеток на кончиках стеблей, позволяя расти в нескольких направлениях.

«Гены CLAVATA, как выяснилось, специфичны для наземных растений и регулируют их уникальные трёхмерные модели роста. Похоже, эти гены сыграли инструментальную роль в том, чтобы растения смогли закрепиться на суше. После этого фундаментального изменения в паттернах деления клеток растения смогли развить множество различных форм, что позволило им доминировать почти в каждой среде на Земле. Таким образом, эта работа раскрывает ключевую роль этих небольших белков в завоевании растениями суши», — сказала доктор Джилл Харрисон.