Биологи научили растения противостоять засухе

В США молекулярные биологи так модифицировали один из генов растений, что они начали воспринимать молекулы одного из противогрибковых средств в качестве сигнала наступления засухи. Таким образом, это позволяет в прямом смысле управлять их чувствительностью к отсутствию воды.

Шон Катлер из университета Калифорнии в Риверсайде и его коллеги на протяжении многих лет работали над созданием синтетического аналога абсцизовой кислоты (ABA) — особого фитогормона, который управляет реакцией растения на засуху. Клетки флоры начинают выделять молекулы этого вещества при нехватке воды, что заставляет листья, стебель, соцветия и другие части растения закрывать поры, замедлять рост и тем самым уменьшать потери воды, пишет РИА Новости.

Читайте: Биологи нашли живые бактерии возрастом 2,3 миллиарда лет

Как отмечают исследователи, абсцизовая кислота, несмотря на ее относительно простую структуру, оказалась крайне несговорчивым союзником для биохимиков. Ее относительно дорого синтезировать, она меняет свою структуру под действием лучей света и быстро распадается внутри самих растений. Все это не позволяет использовать данный фитогормон в условиях ферм и домашних хозяйств. Многочисленные попытки создать синтетический аналог ABA, которые ученые предпринимали в последнее десятилетие, закончились неудачно.

По этой причине группа Катлера решила пойти другим путем — они не стали пытаться подобрать замену абсцизовой кислоте, а просто "перепрограммировали" тот клеточный рецептор, который управляет реакцией на засуху. Они просто заменили ту его часть, которая непосредственно отвечала за распознавание молекул ABA, на синтетическую белковую цепочку, реагирующую на молекулы мандипропамида, популярного среди фермеров средства для борьбы с грибками.

Читайте: Ученые доказали, что пребывание в космосе приводит к раннему старению

"Нам успешно удалось перепрофилировать фунгицид и заставить его исполнять новую роль, создав новый химический рецептор, что ранее никому не удавалось сделать. Мы ожидаем, что стратегия "перепрограммирования" реакции растения на разные стимулы при помощи инструментов синтетической биологии поможет нам использовать другие агрохимикаты для управления прочими полезными чертами растений — к примеру, устойчивостью к болезням или скоростью роста", — заключает Катлер.