Открытие РНК может повысить устойчивость растений к жаре и засухе

Ученые из Texas A&M AgriLife Research обнаружили рибонуклеиновую кислоту (РНК), которая может повысить устойчивость растения резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) к стрессу от засухи и засоления.

Это открытие может указать на новый путь для создания засухо- и солеустойчивых растений, включая продовольственные культуры, сообщил доктор Лимин Сюн, доцент AgriLife Research.

Исследование опубликовано в журнале Plant Physiology.

«Это первая находка длинной некодирующей РНК (lncRNA), которая регулирует устойчивость растений к неблагоприятным, нефизологическим внешним факторам», — заявил Сюн.

Обнаруженная его командой lncRNA в растениях резуховидки присутствовала в низких количествах в нормальных условиях, но её уровень повышался при столкновении растений с засухой или солевым стрессом. Искусственное повышение уровня этой lncRNA приводило к соответствующему увеличению устойчивости к засухе и соли по сравнению с растениями, у которых уровень lncRNA не изменяли.

Большинство РНК направляют или «кодируют» клеточные механизмы для производства белков. Некодирующие РНК (ncRNA) не направляют производство белков, но могут влиять на экспрессию генов множеством других способов. Поэтому их считают регуляторами важных биологических процессов.

«Существуют разные типы ncRNA. В последние годы большое внимание уделялось малым ncRNA, но биологические функции многих длинных некодирующих РНК (lncRNA), подобной той, что мы нашли, влияющей на устойчивость к засухе и соли у резуховидки, остаются неизвестными», — пояснил Сюн.

Основное различие между малыми и длинными некодирующими РНК — количество нуклеотидов (структурных блоков РНК). У длинных их больше.

Исследование эффектов lncRNA — это новый подход в изучении устойчивости растений к засухе и засолению.

«Большая часть текущей работы по улучшению устойчивости растений к стрессу сосредоточена не на lncRNA, а на генах, кодирующих белки. Однако манипуляции с этими генами часто нарушают рост и развитие растений», — отметил Сюн.

Но изученную его командой lncRNA можно изменять без видимого ущерба для здоровья растения.

«Это только начало, но мы можем быть на пороге совершенно нового подхода к созданию засухо- и солеустойчивых растений, включая продовольственные культуры. Наш следующий шаг — изменить уровни этой lncRNA в других растениях, помимо резуховидки, и проверить, улучшит ли это устойчивость к засухе и соли в более широком спектре видов», — заключил Сюн.