«Архивные» клетки позволили растениям жить дольше животных

Бельгийские ученые обнаружили молекулярный механизм, который помогает растениям сохранять архивную копию ДНК в растущих корнях и потенциально может объяснить, почему растения в среднем растут гораздо больше, чем животные. Исследование опубликовано Science, кратко его содержание можно прочитать на сайте Биотехнологического института Фландрии (VIB).

Исследования проводились на корнях самого популярного модельного растения, резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). На концах корней у всех высших растений находится меристема, скопление делящихся клеток. Она состоит из двух групп: внешний слой клеток (их называют стволовыми) делится очень интенсивно, а внутреннее ядро (покоящийся центр или «организующие клетки») почти не делится. При этом клетки покоящегося центра могут периодически превращаться в стволовые, но не наоборот.

Ученые показали, что клетки покоящегося центра являются фактически архивной копией, в которой содержится ДНК, прошедшая минимальное число делений, и, следовательно, несущая минимальное число мутаций. Авторы установили, что управляет превращением «спящих» клеток в активно делящиеся транскрипционный фактор ERF115. Этот белок необходим для начала деления, но в спящих клетках он постоянно разрушается специальными белковыми комплексами.

По словам ученых, стволовые клетки животных тоже в некотором смысле несут архивную копию ДНК. Однако у растений это разделение имеет более оптимальный характер. Это может объяснить, почему многие растения могут жить сотни лет, что почти не встречается среди животных - считает один из авторов работы, Ливен де Вейлдер (Lieven De Veylder).

Меристемы являются не только центрами деления клеток в растениях, но и вырабатывают гормоны ауксины, управляющие ростом. Как показали недавние исследования, распределение концентрации этих веществ от разных меристем может объяснять форму подсолнухов.