Kaip augalai ginasi nuo dehidratacijos

Primary tabs

Augalų sėklos yra nepaprastos biologinės sistemos pavyzdys: netgi būnant ramybės būsenoje, kurios metu ženkliai sumažėja metaboliniai procesai, jos sugeba ištverti ilgus, atšiaurius gamtos periodus. Max Planck Instituto tyrėjai atrado, kad sėklai bręstant, ląstelės branduolys mažėja, o genetinė medžiaga susitraukia. Sėklos, tokiu būdu savo genetinę medžiagą gina nuo dehidratacijos.

Augalai besikeičiančiomis gamtos sąlygomis ruošiasi įvairiais būdais, o ypač saugant ir vystant savo sėklas, esančias ramybės būsenoje. Sėklos, kurios subręsta rudenį lengviau adaptuojasi todėl joms yra lengviau iškęsti atšiaurias žiemos sąlygas. Tačiau, sėklos, kurios subręsta pavasarį susiduria su sunkumais. Iš pradžių jos pripranta prie malonaus pavasario klimato, sudygsta, taip atgaivindamos metabolinį procesą, kuris anksčiau veikė lėčiau. Atliekant archeologinius kasinėjimus, buvo rastos kelių tūkstančių metų senumo sėklos, kurios vis dar galėjo sudygti.

Sausos sėklos simbolizuoja pereinamą stadiją tarp embriono ir daigo. Per pereinamąsias vystymosi stadijas, genai, kurie yra atsakingi už naujų stadijų kontrolę turi būti aktyvūs, o senųjų stadijų genai yra užmigdomi. Ląstelės branduolyje esančius genus supa proteinai. Nuo chromatino, medžiagos esančios ląstelės branduolyje, konsistencijos priklauso genų aktyvumas, kuo šios medžiagos konsistencija platesnė, tuo genai yra geriau „perskaitomi“.

Iki šiol nebuvo žinoma kas lėmė sėkloje esantį chromatino kiekį: ar sumažėjęs metabolinis aktyvumas ar vandens prieinamumas. Tyrėjų komanda iš Max Planck instituto įrodė, kad sėklos brandos metu ląstelės branduolys ženkliai susitraukia, o tai įtakoja ir chromatino medžiagos sumažėjimą. Abu šie procesai yra priešingi per dygimo stadiją. „Branduolio dydis yra nepriklausomas nuo ramybės stadijos“, - teigia mokslininkai. Vietoje branduolio sumažėjimo vyksta aktyvūs procesai, kurių funkcija yra padidinti atsparumą dehidratacijai. Vėlgi, chromatino kondensacija kyla nepriklausomai nuo branduolio pasikeitimų.

Remiantis mokslininkų išvada, kad mechanizmai, kurie reguliuoja organizmo chromatiną, evoliucijos metu nepatiria jokių ženklių pakitimų, galime teigti, kad ateityje bus įmanoma apsaugoti organizmus nuo dehidratacijos.

Facebook komentarai: