Растения используют перекись водорода (H2O2), наиболее известную как средство для обесцвечивания и обработки волос, чтобы контролировать их клетки реагируют на разные уровни света, показывают новые исследования.
Это химическое вещество является побочным продуктом фотосинтеза в частях растительных клеток, называемых хлоропластами.
Сигнальная роль перекиси водорода подозревалась и раньше, но это исследование, проведенное Университетом Эксетера и Университетом Эссекса, впервые обнаружило, где и как это происходит.
«Для растений важно уметь определять количество света, чтобы максимально использовать его для фотосинтеза», - сказал профессор Ник Смирнофф из Эксетерского университета.
"Они также должны приспосабливаться, чтобы защитить себя, так как высокий уровень света может повредить листья - в некотором смысле это похоже на то, как мы, люди, получаем солнечные ожоги на нашей коже."
Профессор Фил Муллино из Университета Эссекса сказал: «Мы знаем, что существует множество различных сигналов, посылаемых ядрам клеток, чтобы включить гены и реорганизовать работу клеток, но это впервые. наблюдалось перемещение сигналов от хлоропластов (где происходит фотосинтез) к ядру».
Исследование финансировалось Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам Великобритании (BBSRC).
Используя флуоресцентный белок, обнаруживающий перекись водорода, исследователи наблюдали, как H2O2 перемещается из хлоропластов и может быть обнаружен в ядра клеток.
Гены растений расположены в ядрах, и обнаруженный процесс показывает, как растения активируют гены, необходимые листьям для адаптации к потенциально вредному воздействию яркого света. Этот процесс связи хлоропластов с ядром гарантирует, что растения продолжают защищать фотосинтез и приспосабливаться к преобладающим условиям. Фотосинтез сельскохозяйственных культур определяет, насколько хорошо они растут и дают урожай.
Ученые также обнаружили, что некоторые из хлоропластов, которые производят сигнал H2O2, прикреплены к ядру клетки, что позволяет чтобы они эффективно передавали химикат.
Ведущий автор доктор Марино Экспозито-Родригес, ранее работавший в Университете Эксетера, а теперь работающий в Университете Эссекса, сказал: «Этот прорыв стал возможен благодаря разработке датчиков флуоресцентного белка перекиси водорода, которые позволили нам наблюдать за движением H2O2 в растительных клетках в режиме реального времени.