Два таких разных организма, как растения и человек, развились из общей клетки-предшественника. Следы этого более чем одного миллиарда лет родства остаются закрепленными в генетическом материале обоих организмов. Международная группа исследователей растений под руководством доктора Маркуса Вирца и профессора доктора Рюдигера Хелла из Гейдельбергского университета более внимательно изучила один такой след - белок TOR. В клетках человека и животных TOR действует как генератор сигналов, который контролирует как выживание, так и рост клеток. Исследователи из Гейдельберга теперь обнаружили, как этот белок также действует как регулятор роста растений.
Протеин TOR создает основу для роста только при наличии достаточного количества сульфата для питания растения. Информация о содержании сульфатов в почве передается клеткам через сахар, а не через аминокислоты, которые являются строительными блоками белков. «Это открытие может способствовать выращиванию культур с эффективным использованием питательных веществ, которые затем можно будет использовать в устойчивом сельском хозяйстве», - заявляет профессор Хелл.
Но знание регуляторной функции белка TOR важно не только для исследователей растений. Медицинские исследователи уже давно изучают регулятор роста. В то время как TOR активен в здоровых клетках человека только в присутствии достаточного количества аминокислот, неконтролируемый белок TOR в раковых клетках способствует безудержной пролиферации опухоли. Вот почему TOR является важной мишенью для противоопухолевых препаратов.
В сотрудничестве с исследователями из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) ученые из Гейдельберга доказали, что, несмотря на миллионы лет эволюции, ничего не изменилось в основной функции TOR как регулятора роста.«После отделения от общего предшественника только механизмы регуляции белка TOR адаптировались к разному образу жизни человека и растений», - объясняет Маркус Виртц.
Нынешние результаты, которые одинаково важны для исследований растений и животных, являются результатом сотрудничества исследователей из разных областей. Этот «новаторский тип фундаментальных исследований разных организмов», как его характеризует профессор Хелл, проводится в Центре исследований организмов Гейдельбергского университета. Совместный исследовательский центр Руперто Каролы «Контроль клеточного качества и реакция на повреждение» (CRC 1036), который финансируется Немецким исследовательским фондом, также внес значительный вклад в эту работу. Проф. Хелл и д-р Вирц из Гейдельбергского университета и проф. д-р Аурелио А. Телеман из DKFZ координируют работу.
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.