Растения засыпают и просыпаются по звонку «будильника»

Новое исследование показывает, что у растений есть метаболический сигнал, который регулирует их циркадные часы в вечернее время, чтобы гарантировать, что они хранят достаточно энергии, чтобы пережить ночь.

Растения засыпают и просыпаются по звонку «будильника»

Исследование с участием ученых из Йоркского университета предполагает, что этот сигнал может предоставить растению важную информацию о количестве сахара, доступного в сумерках, и, следовательно, о том, как настроить метаболизм, чтобы продержаться ночь. Растения используют солнечный свет для производства собственных сахаров в результате фотосинтеза в течение дня и накапливают их, чтобы обеспечить энергию в течение ночи.

Способность предсказывать восход солнца и оценивать продолжительность ночи и соответственно точно настраивать метаболизм имеет решающее значение для выживания растений и максимального роста. Это зависит от биологического хронометра, называемого циркадными часами, который представляет собой колеблющуюся генную сеть, которая управляет ритмами около 24 часов.

Доктор Майк Хейдон, ранее работавший с факультета биологии Йоркского университета, а ныне работающий в Мельбурнском университете, сказал:

Мы думаем, что этот метаболический сигнал действует скорее как установка будильника перед сном, чтобы гарантировать выживание растения.Растения должны координировать фотосинтетический метаболизм с повседневной средой и адаптировать ритмическую физиологию и развитие в соответствии с доступностью углерода.

Чтобы понять, как сахар изменяет циркадные часы, исследователи измерили экспрессию генов в проростках, изменяя фотосинтез или поставку сахара. Они обнаружили набор генов, которые, как известно, регулируются химическим соединением, супероксидом, молекулой, связанной с метаболической активностью. Большинство этих генов активны в вечернее время, в том числе ключевые гены, отвечающие за циркадные часы. Они обнаружили, что, подавляя выработку супероксида, они также подавляют действие сахара на эти гены циркадных часов в вечернее время. 

Профессор Ян Грэм из Центра новых сельскохозяйственных продуктов Департамента биологии добавил:

Различить эффекты света и сахара на фотосинтетические клетки непросто. Наши данные предполагают новую роль супероксида как ритмического сигнала, связанного с сахаром, который действует вечером и влияет на экспрессию и рост циркадных генов.

Исследования проводились на арабидопсисе (кресс-салате), небольшом цветковом растении, родственном капусте и горчице.

Читайте также

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Blizzard анонсировала Diablo 5 — действие развернется спустя 100 лет после Diablo 4

Blizzard анонсировала Diablo 5 — действие развернется спустя 100 лет после Diablo 4

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Глава Anthropic призвал мир замедлить гонку искусственного интеллекта

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

Ученые научились программировать свойства фильтров из природного сырья

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo