В отличие от животных, растения не могут двигаться и использовать новые ресурсы, когда им не хватает или не хватает питательных веществ. Вместо этого они должны адаптироваться к данной ситуации. Они делают это, активируя набор генов, специфичных для стресса. В результате они фактически перепрограммируют свой метаболизм.
Исследователи растений д-р Цветина Брумбарова и приват-доцент д-р Румен Иванов из Института ботаники HHU (руководитель: профессор, д-р Петра Бауэр) изучили программы стресса, активируемые модельным растением Arabidopsis thaliana. Они хотели выяснить, какие стратегии реагирования использует растение, также известное как кресс-салат. Брумбарова и Иванов использовали компьютерный подход для анализа обширных данных об экспрессии генов, полученных от научного сообщества.
Основываясь на анализе, исследователи HHU обнаружили, что данные содержат некоторые удивительные стратегии, используемые арабидопсисом. Во-первых, уже известны три основных регулятора, которые, по мнению авторов, играют роль в реакциях на стресс: они также контролируют реакцию растения на свет. «Это говорит о том, что свет также может контролировать поглощение питательных веществ в подземных частях растения, таких как корни», - объясняет Цветина Брумбарова.
Еще более важным является открытие, что растения адаптируют свой уровень железа, в частности, когда им не хватает питательных веществ. Румен Иванов говорит: «В подобных стрессовых ситуациях железо может быстро превратиться из друга во врага. С одной стороны, железо жизненно необходимо для различных процессов, необходимых растению для выживания. в реактивных соединениях, которые могут нанести необратимый ущерб растению при недостатке питательных веществ."
Еще одно открытие застало исследователей врасплох. «В случае стресса растение в основном пытается адаптировать импорт железа внутри клетки, а не внутреннее перераспределение железа», - объясняет Брумбарова, и продолжает: «С клеточной точки зрения это означает, что контроль «внешних границ» имеет значение. большинство."
Исследование, опубликованное онлайн в журнале iScience, полностью основано на имеющихся знаниях. Иванов говорит: «Все первичные данные уже были. Мы просто рассмотрели их под новым углом, чтобы ответить на другие вопросы». В результате у биологов уже есть большой набор данных, который можно использовать для получения новых результатов.