Учёные открыли «переключатель роста», помогающий растениям адаптироваться к среде

Как растениям удаётся быстро адаптировать свой рост к изменяющимся условиям окружающей среды? Исследовательская группа из Фрайбургского университета под руководством физиолога растений профессора доктора Юргена Кляйне-Фена обнаружила ранее неизвестный механизм для этого: клеточная система деградации действует в фоновом режиме как переключатель, который решает, доступен ли гормон растений ауксин или нет.

Вмешательство в работу протеасомы увеличивает количество PILS-белков. Автор: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx5027

Этот механизм позволяет растению реагировать на окружающую среду и динамически регулировать свой рост, будь то рост корней в почве или изгиб побега к свету. Эти результаты были опубликованы в журнале Science Advances.

В центре вновь открытого контрольного механизма находятся так называемые PILS-белки. Они действуют как привратники: иногда они удерживают ауксин внутри клетки, иногда высвобождают его для роста. Какое решение принимается, зависит от того, сколько этих белков присутствует.

Исследователям из Фрайбурга удалось показать, что клеточная система деградации, известная как ERAD-система, регулирует количество PILS-белков по мере необходимости. Если из-за изменений в окружающей среде требуется ауксин, привратники разрушаются, и растение меняет режим роста. Однако в стабильных условиях белки остаются на месте и подавляют гормональный ответ.

«Вы можете думать об этом механизме как о молекулярном переключателе, — говорит руководитель исследования Кляйне-Фен. — Растение решает, эффективен ли ауксин или нет, что таким образом гибко адаптирует его рост к окружающей среде».

Открытие открывает новую перспективу на тонкий контроль развития растений. Оно показывает, насколько тесно взаимосвязаны внутренние контрольные механизмы и внешние сигналы.

Биолог Фрайбургского университета и первый автор исследования Сейнаб Нура также подчеркивает значимость выводов.

«Если мы целенаправленно используем такие механизмы, сельскохозяйственные культуры могут стать более устойчивыми к стрессу».

Больше информации: Seinab Noura et al, ERAD machinery controls the conditional turnover of PIN-LIKES in plants, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx5027