Выяснилось, отчего увеличивается в размерах репродуктивный орган растений

Липиды — это строительные блоки клеточной мембраны. Помимо структурной функции некоторые липиды также играют роль регулятора и оказывают решающее воздействие на рост клетки.

Исследование провели ученые из Галле-Виттенбергского университета Мартина Лютера. Результаты опубликованы в издании The Plant Cell.

Влияние липидов зависит от того, как они распределены по клеточной (плазматической) мембране.

Если растительные клетки хотят двигаться дальше, то им нужно расти. Один из замечательных примеров — пыльцевая трубка. Когда пыльца попадает на цветок, то пыльцевая трубка растет в направлении женских репродуктивных органов. Так мужские гаметы попадают куда требуется и происходит оплодотворение.

Пыльцевая трубка интересна тем, что она вся состоит из одной клетки, которая продолжает расти и в некоторых случаях достигает несколько сантиметров в длину.

— Именно это делает пыльцевые трубки такими интересными объектами для исследования процессов направленного роста, заявил профессор Инго Хайльманн, завкафедрой биохимии растений университета.

В данном исследовании команда Хайльманна сосредоточилась на фосфолипидах пыльцевых трубок — основном компоненте плазматической мембраны, который отвечает за отделение внутренней части клетки от ее окружения.

— Общеизвестно, что у липидов есть такая структурирующая функция, заметила доктор Марта Фратини, первый автор исследования.

Лишь недавно выяснилось, что некоторые липиды могут также регулировать клеточные процессы. И вот теперь ученые сумели показать, что определенный фосфолипид — фосфатидилинозитол 4,5-бисфосфат (PIP2) способен управлять разными аспектами роста клеток пыльцевых трубок, в зависимости от положения на плазматической мембране. Для этого они разметили липид флуоресцентным маркером.

— Мы обнаружили, что фосфолипид либо диффузно распределяется по всему кончику пыльцевой трубки без какой-либо видимой закономерности, либо скапливается в небольших динамических нанообластях, пояснила Фратини.

Похоже, что за характер распределения PIP2 отвечают разные ферменты.

— В растительных клетках есть несколько ферментов, которые могут вырабатывать именно этот фосфолипид, заметил Хайльманн.

Как и липиды, некоторые из ферментов распределены по клеточной мембране, а другие скапливаются группами. Если увеличивали содержание одного фермента, то стабилизировался цитоскелет — важная для направленного роста структура, и на кончике вырастала пыльцевая трубка. Увеличение содержания другого фермента приводило к росту выделения пектина — важного строительного материала для стенок растительных клеток. В результате клетка расширялась на кончике.

Чтобы убедиться, что характер распределения липидов на мембране действительно отвечает за разные эффекты роста, биохимики искусственно изменили расположение фермента на клеточной мембране — от групп к широкому рассеиванию и наоборот. Выяснилось, что так действительно можно контролировать соответствующие эффекты роста клеток.

— Насколько мне известно, мы первыми проследили регуляторную функцию дипида на основе его распределения по мембране, заявил Хайльманн.

Теперь потребуются дальнейшие исследования, чтобы точно выяснить, как группируются мембранные нанодомены и как распределение фосфолипида PIP2 на мембране оказывает столь разные эффекты.

15.02.2021


Подписаться в Telegram



Биосфера

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса