МОСКВА, 7 февраля. /ТАСС/. Молекулярные биологи из Европы выяснили, что клетки растений способны переносить резкие колебания в концентрации воды, а также выживать при разрыве их стенок благодаря белку ATG8, который ранее не связывался с защитой клеток флоры от гибели. Об этом сообщила пресс-служба Института Георга Менделя (GMI).
"Стебли и листья растений обладают высокой жесткостью и упругостью благодаря наличию двух структурных элементов в их клетках - гибкой клеточной мембраны, которая удерживает содержимое клетки, и вакуолей, своеобразных "мешков" с водой, которые давят на содержимое клетки изнутри. Если баланс между ними нарушается в результате разрыва клеточной стенки, то вакуоль может лопнуть, что приводит к гибели клетки", - говорится в сообщении.
Группа европейских молекулярных биологов под руководством научного сотрудника GMI Ясина Дагдаша выяснила, что ключевую роль в защите клеток от подобного сценария гибели играет белок ATG8, способный присоединяться к поверхности мембраны вакуоли и модифицировать ее так, что она лучше сопротивляется резким сдвигам во внутриклеточном давлении и значительно реже разрывается.
Ученые совершили это открытие во время опытов с культурами клеток двух видов растений, арабидопсиса и маршанции изменчивой, которые исследователи повреждали или подвергали действию различных химикатов, меняющих баланс растворенных веществ между клеткой и внешних средой. Резкие перемены в этом балансе заставляют клетку считать, что ее мембрана была повреждена, что позволяет отслеживать перемены в работе различных клеточных систем, связанных с реакцией на это потенциально фатальное происшествие.
Проведенные исследователями наблюдения неожиданно показали, что реальное или фиктивное повреждение мембраны клеток и того, и другого вида флоры приводило к тому, что в мембране их вакуолей начинали накапливаться молекулы белка ATG8. Это вещество играет важную роль в процессе аутофагии, "переваривании" поврежденных белков, и ранее оно не связывалось с реакцией на повреждение стенок у растительных клеток.
Последующие эксперименты показали, что белок ATG8 играет ключевую роль в защите клеток от гибели в таких ситуациях, так как блокировка его работы неизбежно приводила к разрыву вакуоли и смерти клеток арабидопсиса и маршанции. Как именно он защищает вакуоли от разрыва, ученые пока не могут точно сказать, однако они предполагают, что давление внутри этих органелл заметно снижается в результате взаимодействий белка ATG8 с их мембранами. Дальнейшие опыты на клетках растений помогут проверить эту гипотезу, подытожили биологи.