В животном мире есть молекула — итаконат. Она играет важную роль в иммунной системе, защищая организм от вирусов и воспалений. Это природное соединение, которое образуется при переработке пищи в энергию.

Долгое время считалось, что итаконат есть только у животных. Но биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего решили проверить, как обстоят дела у растений.

Оказалось, что итаконат не просто присутствует в растительных клетках — он стимулирует их рост.

Мы обнаружили, что растения производят итаконат, особенно активно — в растущих клетках, — говорит Джазз Дикинсон, руководитель исследования. — Когда мы поливали кукурузу раствором итаконата, ростки становились выше. Это нас вдохновило изучить его взаимодействие с растительными белками.

Исследование опубликовано в Science Advances.

Ученые использовали масс-спектрометрию — метод, который позволяет «разглядеть» химический состав образца. Так они подтвердили, что растения действительно синтезируют итаконат.

Масс-спектрометрия — это метод, который позволяет «взвешивать» молекулы и определять их состав. Представьте, что вы разбиваете вещество на мельчайшие частицы, а затем сортируете их по массе. Так можно точно сказать, какие соединения входят в образец.

Дальше — интереснее. Итаконат оказался вовлечен в несколько ключевых процессов:

• Обмен веществ — помогает растениям эффективнее использовать ресурсы.
• Защита от стресса — например, при нехватке кислорода.

Это открытие может изменить подход к сельскому хозяйству. Вместо синтетических стимуляторов — природное вещество, которое безопасно повышает урожайность.

Теперь мы лучше понимаем, как связаны биологические процессы у растений и животных, — говорит Дикинсон. — Это может помочь не только агрономии, но и медицине.

Польза от исследования

• Сельское хозяйство — итаконат может стать экологичной альтернативой химическим удобрениям, повышая урожай без вреда для почвы.
• Медицина — поскольку люди тоже производят итаконат, изучение его роли в растениях может пролить свет на механизмы роста и иммунитета у человека.
• Биотехнологии — понимание метаболических путей поможет создавать генетически модифицированные культуры с ускоренным ростом.

Исследование сосредоточено на лабораторных условиях. Пока неясно, как итаконат поведет себя в реальном поле — при разных почвах, климате и вредителях. Кроме того, не изучены потенциальные побочные эффекты: например, не приведет ли избыток итаконата к неконтролируемому росту сорняков.

Ранее ученые нашли у растений способности к арифметике.