Исследование открывает путь к пониманию роста и развития растений и животных

Доктор Чжи-Лян Чжэн, профессор биологии и специалист по растениям, опубликовал в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) статью, демонстрирующую связь между Rho GTPase и РНК-полимеразой II (Pol II) — двумя ключевыми молекулами, участвующими в клеточной передаче сигналов и транскрипции у эукариот.

Исследование предоставляет генетические и биохимические доказательства связи этих молекул в внутриклеточном сигнальном пути. Это значимо, поскольку более двух десятилетий считалось, что функциональной связи между ними нет, а Rho GTPase действует в основном через регуляцию организации цитоскелета.

Ключевые выводы:

• Исследование на растениях Arabidopsis thaliana и дрожжах показало, что Rho GTPase в обоих организмах могут модулировать фосфорилирование C-концевого домена (CTD) Pol II, ингибируя CTD-фосфатазы.
• В генетическом исследовании использовались эпидермальные клетки листьев Arabidopsis. При постоянной активации ROP2 GTPase (растительного аналога Rho) их типичная форма «пазла» менялась на гиперпараллельную и почти прямоугольную.
• Это открытие поддерживает модель прямого («короткого пути») контроля транскрипции через воздействие на ядро Pol II, в отличие от классической косвенной модели через активаторы/репрессоры.

Значение работы:

По словам Чжэна, понимание Rho-опосредованных механизмов контроля транскрипции поможет:

• Понять, как растут и развиваются растения и животные.
• Улучшить их реакцию и адаптацию к биотическим и абиотическим стрессам.
• Помочь в лечении человеческих болезней, включая рак, предоставив новые мишени для терапии.

Удивительно, что один и тот же сигнальный «короткий путь» в регуляции формы клетки используется и у растений, и у дрожжей, чьи эволюционные линии разошлись более миллиарда лет назад. Это открывает вопрос, работает ли аналогичный механизм у животных, включая человека.