Самые маленькие часы в природе

Самые маленькие часы в мире – молекулярные. Они находятся в одном из генов растений и управляют их суточным циклом: раскрытием цветка, опусканием листьев, созреванием плодов. Если бы ученым удалось объяснить принцип действия этой совершенной схемы, узнать, каким образом в такой молекулярной электрической системе происходит измерение времени, как осуществляется передача команд в периферические органы растения, то человек смог бы максимизировать вегетативный рост сельскохозяйственных культур и управлять их семенной продуктивностью.

В журнале «Natute» были представлены результаты исследований группы ученых Висконсин-Медисонского Университета, открывших ген ELF4, который был назван геном-хронометром. Они проводили работы с растением «Arabidopsis thaliana», наиболее пригодным для различных генетических опытов. Это растение обычно зацветает при световом дне более 12 часов, при меньшей длительности суточного освещения его цветение значительно задерживается.

Сотрудники группы Скотт Мичелс и Фриц Шомбург готовили для эксперимента тысячи растений, изменяя их гены, а их коллега Марк Дойл выращивал эти растения в условиях укороченного светового дня – восьмичасового. Одно из растений, несмотря на непригодные для цветения условия, зацвело. Оно было мутантным, инактивирован был ген ELF4. Для подтверждения предположения, что именно этот ген отвечает за регулировку суточного цикла, авторы обратились к независимым экспертам.

Они послали несколько растений без гена ELF4, и несколько обычных растений с полным набором генов в лабораторию английского университета Уорвик, которой заведует Эндрю Миллар. Там эксперимент был продолжен: все растения разделили на две группы, одну постоянно держали в темноте, другую при непрерывном освещении. Растения без гена ELF4 быстро потеряли связь с суточным временем и стали реагировать на текущие условия среды. В контрольной группе, где ген не был поврежден, все растения продолжали свои суточные движения.

Таким образом, выводы ученых Висконсин-Медисонского Университета были подтверждены. Более того, когда в мутантных растениях ген был восстановлен, они снова стали вести «нормальный образ жизни». Таким образом, ген ELF4 является для растений точным хронометром 24-часового суточного цикла, то есть самыми совершенными и самыми маленькими часами в мире.

Татьяна Кондратюк, Samogo.Net