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

Антарктический лед сохранил след движения Солнечной системы через межзвездное облако

Антарктический лед сохранил след движения Солнечной системы через межзвездное облако

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

«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

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

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?

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

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

Вспышка сверхновой типа Ia поможет уточнить масштаб Вселенной

Вспышка сверхновой типа Ia поможет уточнить масштаб Вселенной

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов