Учёные обнаружили скрытую «зимнюю память» внутри растений

Учёные разработали новый мощный микроскоп, который впервые показал, как растения хранят «память» о зиме глубоко внутри своих клеток.

Многие растения цветут весной только после длительного периода холода — они «понимают», что холод закончился и пора расти. Однако до сих пор исследователям не удавалось увидеть, как формируется эта зимняя память, поскольку ключевые молекулы находятся на нескольких слоях глубины внутри живых тканей.

Коррелятивная количественная оценка диффундирующих сборок с помощью SlimVar. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63108-8

Команда из Йоркского университета создала методику под названием SlimVar, которая действует как сверхчувствительная камера в микроскопическом мире. Она может отслеживать перемещение одиночных молекул на глубине до 30 микрометров внутри корней растений — что гораздо глубже, чем позволяют традиционные микроскопы, где свет обычно слишком рассеивается для формирования чёткого изображения. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

«Выключатель»

Регулируя угол падения света и используя сложную компьютерную обработку, новая методика позволяет «пробиться» сквозь «размытие» и в реальном времени показать движение отдельных молекул.

Профессор Марк Лик из Департамента биологии и Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета заявил: «Используя эту технику, мы проследили за двумя белками, VIN3 и VRN5, которые помогают растениям «выключить» ген, препятствующий цветению. В холодных условиях эти белки собираются в крошечные скопления внутри ядра клеток растения.

Мы обнаружили, что эти кластеры удваиваются в размере во время холода. Некоторые формировались вокруг гена, связанного с цветением, и многие оставались на месте даже после того, как растение снова согрелось. Мы считаем, что эти долговечные скопления действуют как миниатюрные «центры памяти», помогая растению запомнить, что оно пережило зиму, и теперь пора начинать новый рост.

Изменение климата

Это открытие даёт более чёткое представление о том, как растения используют эпигенетику — естественные, обратимые изменения, влияющие на активность генов — для восприятия и реакции на окружающую среду.

До сих пор изучение этих процессов внутри толстых растительных тканей было практически невозможным. SlimVar может открыть двери для исследований того, как растения реагируют на стресс, растут и адаптируются к изменяющемуся климату. Это особенно актуально в свете глобального потепления, когда понимание механизмов адаптации растений может стать ключом к обеспечению продовольственной безопасности.

Источник: University of York