14.11.2014

Растения удваивают ДНК при повреждении

В норме у каждого из нас по две копии каждого гена: одна от матери и одна от отца. У растений таких копий часто больше двух — три, четыре или даже шесть-восемь. Это явление, называемое полиплоидией, было известно давно, но только сейчас выяснилось, что это позволяет растениям быстрее оправляться от повреждений.

Исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне выяснили, зачем растениям может быть нужно удваивать количество ДНК в своих клетках. Вообще говоря, этот процесс идёт в норме у всех живых существ, однако в подавляющем большинстве случаев сразу после него клетка делится на две путём митоза. В результате количество копий ДНК в каждой клетке вновь становится таким же, как и до удвоения. А при процессе, называемом эндомитозом, наборов генов в клетке становится больше, но деления не происходит.

Учёные использовали классический лабораторный объект — растения Arabidopsis thaliana. Некоторые представители этого вида часто образуют дополнительные копии своей ДНК, в то время как другие не склонны к такому процессу. Еще три года назад у того же коллектива исследователей появилось предположение, что склонность к полиплоидии связана со способностью растений противостоять повреждениям: вытаптыванию, поеданию животными и подобному. Если это действительно так, то потомство растений, "любящих" дублировать свою ДНК, не должно обладать такой склонностью.

Тем не менее, когда ученые скрестили между собой арабидопсисы с плохой и хорошей способностью к полиплоидии, жизнь потомства таких растений подчинялась тем же закономерностям. Вновь те растения, клетки которых редко удваивали свою ДНК, больше страдали от механических повреждений, а полиплоидные арабидопсисы, наоборот, были более устойчивы к обгрызанию и обрезке. К тому же, растения, у которых искусственно повысили частоту удвоения ДНК, стали более выносливыми, хотя изначально были получены от арабидопсисов, которые практически не выдерживали неблагоприятных воздействий.

90% видов травянистых растений способны удваивать количество ДНК в своих клетках. За счёт этого клетки становятся крупнее, поскольку вырабатывают больше белков. Как выяснилось в данном исследовании, таким образом полиплоидия помогает растениям восстанавливаться после повреждений.

Источники:

1. polit.ru