Главная / Технологии / Растения обмениваются генетическими посылками

Растения обмениваются генетическими посылками

Растительные клеточки в месте прививки передают друг другу ДНК из ядер и хлоропластов.

 Растения обмениваются генетическими посылками0

Хлоропласты в клетках папоротника. (Фото: Carolina Biological Supply Company / Flickr.com) 

Открыть в полном размере

 

Когда садоводы делают прививку, это означает, что часть одного растения пересаживают на другое. То растение, которое прививают, называют привой; то, к которому прививают – подвой. У прививок есть очень много разных вариантов, но в любом случае их делают, чтобы получить растение, которое объединяло бы полезные спец свойства привоя и подвоя. Например, побег культурного сорта прививают к дикой разновидности: от культурного растения будут вкуснейшие плоды, а от дикого – устойчивость к заболеваниям, холодам и пр.

Но как так получается, что после прививки появляются новые свойства? Разумеется, растения – то есть привой и подвой – обмениваются какими-то сигналами, какими-то молекулами. Ещё в 2009 году служащие Института молекулярной физиологии растений биологическое царство, одна из основных групп многоклеточных организмов, включающая в себя в том числе мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и цветковые растения Общества Макса Планка обнаружили, что прививаемые растения табака обмениваются ДНК. Но до сих пор не было понятно, что это за ДНК.

Обычно мы говорим о той ДНК, которая хранится в клеточном ядре. Но у клетки структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов есть органеллы со собственной собственной ДНК – хлоропласты и митохондрии. Хлоропласты – клеточные органеллы, отвечающие за фотосинтез, митохондрии – органеллы, дающие клеточке энергию. Их ДНК кодирует некоторые белки, необходимые для фотосинтетических и энергетических реакций. В статье в Science Advances сообщается, что растения могут обмениваться друг с другом и той ДНК, которая содержится в хлоропластах зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот, и той, которая хранится в ядре.

В опытах использовали модифицированные растения табака, которым в геном вводили разные флуоресцентные белки, включавшиеся при воздействии различных антибиотиков. Одно растение получало ген белка в ядерную ДНК. Когда в клетки приходил антибиотик, ген флуоресцентного белка активировался, и клеточка начинала светиться. Другое растение получало ген другого флуоресцентного белка в ДНК хлоропластов – этот ген включался от другого антибиотика.

Когда оба измененных табака прививали друг к другу, их клетки начинали светиться, причём в ответ на оба антибиотика. Это значит, что привой и подвой обменивались как хлоропластной ДНК, так и ядерной. В клеточках появлялись органеллы, похожие на обычные хлоропласты, только заметно мельче. Двигаясь, как амёбы, уменьшенные хлоропласты подползали к порам в клеточных стенах и переходили из одной клетки в другую.

Исследователи полагают, что повреждения растительных тканей, неизбежные при прививках, принуждают клетки формировать специальные межклеточные контакты и специальные хлоропластоподобные органеллы постоянные компоненты клетки, жизненно необходимые для её существования, которые служат генетическими посылками. Правда, остаётся непонятным, как конкретно клетки обмениваются ядерной ДНК. Возможно, её увлекают с собой эти мелкие органеллы, которые переползают из клетки в клеточку. Но что именно там происходит, ещё предстоит выяснить. Возможно, в перспективе мы сможем научиться управлять переносом генов при прививках, чтобы усиливать или ослаблять те или другие свойства растений.

Автор: Кирилл Стасевич

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан