Китайские ученые выявили молекулярные механизмы, которые позволяют мху Syntrichia caninervis переносить длительное обезвоживание. Работа, проведенная под руководством профессора Чжан Даоюаня, опубликована в журнале Plant Physiology. Это растение давно используется в научных кругах в качестве модели для изучения устойчивости к засухе.
С помощью метода высокопроизводительной ацетиломики специалисты смогли составить карту химических изменений белков в циклах дегидратации и регидратации. В ходе анализа было идентифицировано 11 474 сайта ацетилирования, распределенных по 4171 белку. Полученный массив данных стал самым крупным среди подобных публикаций о растениях.
Исследование показало, что ацетилирование лизина действует как сложный молекулярный переключатель. На этапе обезвоживания этот процесс перенастраивает обмен веществ, повышая стабильность клеток и поддерживая их внутренний баланс, что защищает растение от повреждений. При возвращении влаги роль модификации меняется: она воздействует на пути расщепления сахаров для выработки энергии и систему клеточного восстановления, запуская процесс быстрой регенерации.
Отличительной особенностью мха стало его предпочтение определенной аминокислоте. Если у многих других растений в процессах модификации чаще участвуют гистидин, тирозин и фенилаланин, то Syntrichia caninervis использует лейцин. Кроме того, ученые обнаружили, что ацетилирование белка пируваткиназы cPK5 по лизину 513 имеет решающее значение для его каталитической активности. Это напрямую способствует высокой выживаемости растения в экстремальных условиях.
Полученные данные описывают сложную регуляторную сеть адаптации растений к водному стрессу и предлагают новые подходы для селекции сортов, устойчивых к засухе.
Ранее Наука Mail рассказывала, как с помощью мха укрепить дороги.
