Некоторые травы способны подавлять рост растений-конкурентов тем, что стимулируют в них генетическую активность.
Как правило, территориальное поведение ассоциируется только с животными. К примеру, с кошками: сразу можно представить себе двух кошек, вставших в театральные позы и орущих друг на друга – одна, значит, чужак, и зашла не на свою территорию. Такое же положение дел можно увидеть у многих других видов, у зверей и птиц, рыб и амфибий, насекомых и рептилий. Но многие точно удивились бы, если бы им сказали, что могут защищать место, где они прорастают, от нежелательных соседей и растения. Биологи же это давно знают: деревья, кусты и травы, конечно, не воюют ветвями и не бегают по участкам, однако у них есть некоторые химические способы действия на соперников – разнообразные вещества, вредящие нежданному гостю.
Способность одних организмов выделять определенные химические соединения, тормозящие или подавляющие развитие других, называется аллелопатией. Хотя это свойство известно не только у растений, но и у разных микроорганизмов, у животных, у грибов, механизм его в большинстве случаев остается загадкой. Сейчас уже известно много разных молекул, которые выделяются растениями через корни в почву; здесь они видоизменяются или разрушаются бактериями, продукты химической бактериальной работы всасываются корнями конкурента, после чего у последнего, к примеру, замедляется или вовсе останавливается рост.
Исследователи из Института биологии развития Общества Планка и Тюбингенского университета решили выяснить, как воздействуют выделяемые некоторыми видами трав циклические гидроксамовые кислоты – продукты деградации данных кислот известны фитотоксичностью. Оказалось, что эти продукты способны подавлять работу гистоновых деацетилаз, ферментов, управляющих активностью множества различных генов. Известно, что в клеточном ядре ДНК находится в комплексе с упаковочными белками – гистонами, и активность какого-либо из участков ДНК, а также записанных в нем генов зависит от того, насколько он связан с гистонами. Если упаковка довольно слабая, то с ДНК могут работать занимающиеся синтезом для белкового синтеза матричной РНК молекулярные машины. Плотность ДНК-упаковки зависит от модификаций гистонов, и здесь стает, как другие ферменты, деацетилазы и ацетилазы, влияют на функционирование генов: присоединяя к гистонам ацетильную группу, ацетилазы делают ДНК-упаковку более рыхлой – гены активированы; деацетилазы, напротив, могут сделать упаковку более плотной – и гены выключаются.
Теперь напомним про циклические гидроксамовые кислоты, а если точнее, о продуктах их превращения в почве. Попадая в клетки чужого растения, они способны подавлять работу деацетилаз – соответственно, резко возрастает активность генов. Именно поэтому, как говорят ученые в работе The Plant Cell, у соперника начинаются проблемы с ростом. Выходит так, очевидно, из-за того, что активируются гены без разбора, между ними нарушается баланс, и из-за дисбаланса на генетической «кухне» растениям становится плохо. Правда, есть вопрос: почему от собственного химического (или молекулярно-биологического) оружия не страдают растения-хозяева.
Пока это первый случай, когда получилось достаточно раскрыть молекулярный механизм аллелопатии растений, хотя, надо думать, здесь прогресс не заставит себя ждать. Так, на основе подобных веществ можно создать избирательные гербициды, останавливающие рост вредных инвазивных видов и сорняков. Отметим, что в Украине гербициды можно заказать на http://agrogeneriki.com.ua/.
Кроме того, подобным молекулам можно было бы найти довольно широкое применение в медицине – воздействуя на ДНК-белковые комплексы, они смогли бы подавлять рост различных опухолей. И это не фантазия – с одной стороны, деацетилазы и так используются как противораковые препараты, а с другой, по словам исследователей, производные гидроксамовых кислот в их экспериментах действительно подавляли рост раковых клеток.
Как правило, территориальное поведение ассоциируется только с животными. К примеру, с кошками: сразу можно представить себе двух кошек, вставших в театральные позы и орущих друг на друга – одна, значит, чужак, и зашла не на свою территорию. Такое же положение дел можно увидеть у многих других видов, у зверей и птиц, рыб и амфибий, насекомых и рептилий. Но многие точно удивились бы, если бы им сказали, что могут защищать место, где они прорастают, от нежелательных соседей и растения. Биологи же это давно знают: деревья, кусты и травы, конечно, не воюют ветвями и не бегают по участкам, однако у них есть некоторые химические способы действия на соперников – разнообразные вещества, вредящие нежданному гостю.
Способность одних организмов выделять определенные химические соединения, тормозящие или подавляющие развитие других, называется аллелопатией. Хотя это свойство известно не только у растений, но и у разных микроорганизмов, у животных, у грибов, механизм его в большинстве случаев остается загадкой. Сейчас уже известно много разных молекул, которые выделяются растениями через корни в почву; здесь они видоизменяются или разрушаются бактериями, продукты химической бактериальной работы всасываются корнями конкурента, после чего у последнего, к примеру, замедляется или вовсе останавливается рост.
Исследователи из Института биологии развития Общества Планка и Тюбингенского университета решили выяснить, как воздействуют выделяемые некоторыми видами трав циклические гидроксамовые кислоты – продукты деградации данных кислот известны фитотоксичностью. Оказалось, что эти продукты способны подавлять работу гистоновых деацетилаз, ферментов, управляющих активностью множества различных генов. Известно, что в клеточном ядре ДНК находится в комплексе с упаковочными белками – гистонами, и активность какого-либо из участков ДНК, а также записанных в нем генов зависит от того, насколько он связан с гистонами. Если упаковка довольно слабая, то с ДНК могут работать занимающиеся синтезом для белкового синтеза матричной РНК молекулярные машины. Плотность ДНК-упаковки зависит от модификаций гистонов, и здесь стает, как другие ферменты, деацетилазы и ацетилазы, влияют на функционирование генов: присоединяя к гистонам ацетильную группу, ацетилазы делают ДНК-упаковку более рыхлой – гены активированы; деацетилазы, напротив, могут сделать упаковку более плотной – и гены выключаются.
Теперь напомним про циклические гидроксамовые кислоты, а если точнее, о продуктах их превращения в почве. Попадая в клетки чужого растения, они способны подавлять работу деацетилаз – соответственно, резко возрастает активность генов. Именно поэтому, как говорят ученые в работе The Plant Cell, у соперника начинаются проблемы с ростом. Выходит так, очевидно, из-за того, что активируются гены без разбора, между ними нарушается баланс, и из-за дисбаланса на генетической «кухне» растениям становится плохо. Правда, есть вопрос: почему от собственного химического (или молекулярно-биологического) оружия не страдают растения-хозяева.
Пока это первый случай, когда получилось достаточно раскрыть молекулярный механизм аллелопатии растений, хотя, надо думать, здесь прогресс не заставит себя ждать. Так, на основе подобных веществ можно создать избирательные гербициды, останавливающие рост вредных инвазивных видов и сорняков. Отметим, что в Украине гербициды можно заказать на http://agrogeneriki.com.ua/.
Кроме того, подобным молекулам можно было бы найти довольно широкое применение в медицине – воздействуя на ДНК-белковые комплексы, они смогли бы подавлять рост различных опухолей. И это не фантазия – с одной стороны, деацетилазы и так используются как противораковые препараты, а с другой, по словам исследователей, производные гидроксамовых кислот в их экспериментах действительно подавляли рост раковых клеток.
Поделитесь в соцсетях:
