Як ауксин, гормон, який контролює багато процесів у рослинах, потрапляє до місця призначення

Група дослідників з Університету Фрайбурга виявила, як рослинний гормон ауксин транспортується всередині клітини і як цей сигнальний шлях допомагає контролювати експресію генів в ядрі. Ауксин регулює багато процесів у рослинах: від ембріонального розвитку до розвитку органів, до реакцій на зміни в навколишньому середовищі. Нещодавно команда опублікувала своє дослідження в журналі Cell Reports .

такі

Відповідно до сучасних наукових моделей, ауксин працює з іншими білками для виконання своєї функції. Коли вміст ауксину в ядрі збільшується, рецептори зв'язуються в присутності ауксинових репресорів, ініціюють деградацію репресора і дозволяють чутливим до ауксину факторам транскрипції викликати експресію генів. Вважається, що для цього важливий вміст ауксину в ядрі, дослідники зосередилися на тому, як ауксин потрапляє в ядро ​​і як цей процес контролюється. Тому дослідники з Фрайбурзького університету співпрацювали з колегами з Мюнхена та Окаями, Японія, для тестування нових флуоресцентних молекул, що імітують ауксин, в окремих клітинах. Ці молекули дозволяли їм візуалізувати накопичення ауксину в клітині, не запускаючи ніяких процесів, пов’язаних з ауксином. Таким чином вони змогли показати, що імітуючі ауксин молекули накопичуються в основному в ендоплазматичному ретикулумі ER, який є системою плоских канальців, що є продовженням мембрани ядра, безпосередньо пов’язаної з ядром.

Потім команда вивчила, як ER, ядро ​​та інші частини клітини працюють разом, щоб поглинати ауксин в ядрі. Оскільки в даний час не існує адекватних методів безпосереднього вимірювання транспорту ауксину між різними відділами клітини, дослідники розробляють комбінований експериментально-теоретичний підхід, який дозволяє їм використовувати комбінацію мікроскопії, кількісного аналізу даних та математичного моделювання для спостереження за тим, як окрема рослина клітини реагують на різних рівнях ауксину. На основі результатів своїх досліджень вони дійшли висновку, що потік ауксину від ER до ядра являє собою важливий сигнальний шлях всередині клітини для регулювання рівня ауксину в ядрі і, отже, в процесах активованої підтримки.

До групи дослідників входять д-р Крістіна Дал Боско, д-р Олександр Довженко та проф. Д-р Клаус Палме, усі з кафедри фізіології молекулярних рослин Інституту біології II, а також д-р Алістер Міддлтон і професор. Крістіан Флек, обидва з Центру аналізу біологічних систем ZBSA Фрайбурзького університету. Доктор Палм також є членом групи передового досвіду Центру біологічних сигналів BIOSS.