Растения передают «память» о холодных зимах своим потомкам

Растения избирательно «отключают» некоторые гены при наступлении продолжительных периодов похолодания и передают этот опыт при помощи эпигенетической — дополняющей геном — «памяти», что позволяет их потомкам приспосабливаться к новым климатическим условиям без изменения генома, говорится в журнале Nature.

Как правило, наследуемые изменения у животных и растений передаются потомкам в виде мутаций — стойких изменений генотипа. В некоторых случаях гены подавляются или «включаются» при помощи негенетических факторов, в частности, незначительного изменения химического состава нуклеотидов, строительных элементов ДНК. Наследуемая форма таких изменений получила название эпигенетической «памяти».

«Мы давно знали о том, что в управлении цветением задействовано множество генов, и что зимой происходит нечто такое, что заставляет растения распускать цветы раньше или позже в зависимости от продолжительности холодов», — заявил Мартин Говард (Martin Howard) из Центра Джона Иннеса в Норвике (Великобритания).

Группа ученых под его руководством изучала реакцию арабидопсиса (Arabidopsis thaliana) — ближайшего родственника капусты — на похолодание и потепление. Биологи обнаружили, что ген FLC, кодирующий позднее цветение в этих растениях, «выключался» во всех клетках растения и в его семенах при продолжительном похолодании.

«Существует много примеров того, как активность генов изменялась под влиянием новых природно-климатических условий. И в некоторых случаях новые условия могут реально повлиять на жизнедеятельность организма и его потомков, но при этом его геном не изменится», — пояснила одна из участниц исследовательской группы Кэролин Дин (Caroline Dean) из Центра Джона Иннеса.

Авторы статьи обнаружили, что данная форма негенетической памяти формируется при помощи специальных белков-гистонов, которые обычно участвуют в формировании и «скручивании» хромосом. Молекулы гистонов рядом с участком FLC при определенных условиях модифицируются так, что «выключают» этот ген. Эти свойства белка наследуются как при обычном делении клеток, так и при образовании половых клеток.

Ученые вырастили популяцию арабидопсиса, геном которых был изменен так, что клетки с «включенным» геном FLC светились синим цветом при облучении ультрафиолетом. Этот эксперимент показал, что у этого элемента «генетической памяти» арабидопсиса существует только два состояния — «включено» и «выключено».

«Наше исследование дает представление о феномене раннего или позднего цветения в зависимости от климатических условий, что крайне интересно в контексте продовольственной безопасности в будущем», — заключают ученые.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (3 votes)
Источник(и):

1. novolitika.ru