Растения управляют своим ростом с помощью молекулярного переключателя. Израильское исследование

Ученые из Еврейского университета Иерусалима раскрыли механизм, с помощью которого растения управляют своим ростом и развитием.

Исследователи выяснили, как растения регулируют формирование и рост новых органов, чередуя "торможение" и "ускорение". В центре этого процесса находится взаимодействие двух гормонов – ауксина и гиббереллина. Развитие любых структур, будь то листья или цветы, состоит из двух четких фаз: сначала следует задержка, во время которой определяется место зарождения будущего органа, а затем происходит его активный рост. Долгое время оставалось загадкой, каким образом один и тот же гормон ауксин управляет противоположными процессами. Работа опубликована в журнале Development.

На модели томатов ученые обнаружили, что ауксин может кардинально менять характер воздействия на гиббереллин. Сначала ауксин запускает гены, подавляющие гиббереллин. Временный спад уровня гиббереллина создает необходимые условия для того, чтобы заложить место развития новых листьев. Но на следующем этапе ауксин меняет стратегию: он стимулирует выработку гиббереллина, что провоцирует бурное расширение тканей и полноценное развитие листовой пластины.

Генетические эксперименты подтвердили эту модель. "Одному и тому же гормону необходимо выполнять две совершенно разные задачи в ходе формирования органа, – отмечает соавтор исследования профессор Наоми Ори. – Наша работа показывает, что ауксин достигает этого в "диалоге" с гиббереллином: сначала ауксин снижает активность гиббереллина, позволяя сформироваться новому органу, а затем повышает активность для стимуляции роста. Этот изящный двухэтапный молекулярный механизм объясняет, как растения строят сложные органы с поразительной точностью".