_ Într-o mai întâi, echipa identifică un exportator misterios pentru hormonul vegetal brasinosteroid

Când citiți acest articol, există mai mulți hormoni care lucrează cu sârguință în corpul dumneavoastră pentru a vă stabiliza starea de sănătate. La fel ca la ființele umane, este imposibil ca plantele să crească și să se reproducă fără a fi reglementate de fitohormoni. Unul dintre fitohormoni este hormonul brasinosteroid (BR), numit și al șaselea fitohormon.

Într-un nou studiu publicat în Science, cercetătorii conduși de prof. Sun Linfeng de la Divizia de Științe Vieții și Medicină din Universitatea de Știință și Tehnologie din China (USTC), împreună cu prof. Eugenia Russinova de la VIB-UGent Center for Plant Systems Biology, au descoperit primul exportator BR și și-au prezentat structura atât în ​​substrat nelegat, cât și în brasinosteroid-bound state.

Homonii brasinosteroizi (BR) joacă un rol cheie în reglarea dezvoltării și fiziologiei plantelor, inclusiv în adaptarea la stresul mediului. De asemenea, sunt utilizate pe scară largă în agricultură datorită beneficiilor economice mari și efectelor impresionante. Studiile anterioare asupra BR au clarificat procesele de sinteză, metabolism și semnalizare a acestora, în timp ce mecanismul cheie prin care BR sintetizat în interiorul celulei este exportat pentru a-și îndeplini funcția rămâne necunoscut. Cu toate acestea, odată cu recunoașterea primului exportator de BR în această ultimă descoperire, oamenii de știință fac un pas important înainte.

Noul exportator BR colaborat, ABCB19, era recunoscut în mod obișnuit ca o proteină transportoare pentru un alt fitohormon crucial, auxină. Cu toate acestea, fenotipul mutant al ABCB19 nu se potrivește complet cu cel al proteinelor transportoare de auxină tipice. Pe baza acestui fapt, echipa a ridicat întrebarea îndrăzneață dacă ABCB19 are alte substraturi decât auxina.

Cercetătorii au căutat tot felul de dovezi pentru a le testa ipoteza. Ei au testat mai întâi activitățile ATPazei Arabidopsis ABCB19 în prezența diferiților fitohormoni, inclusiv auxine și brassinosteroizi. Rezultatele arată că activitatea ATPazei a ABCB19 poate fi stimulată de brasinosteroizii bioactivi într-o manieră dependentă de doză, dar nu de auxine sau de precursorii de biosinteză de brassinosteroid. Între timp, testele in vitro și in vivo au fost folosite pentru a evalua transportul brasinosteroizilor de către ABCB19.

Cu ajutorul microscopiei crio-electronice, cercetătorii au putut fi martori la procesul de export de brasinosteroizi ABC19, precum și pentru a determina arhitectura unică a lui ABC19, care îi permite să se lege cu brasinosteroizi.

În plus, au fost efectuate analize fiziologice și genetice ale plantelor pentru a confirma rolul ABCB19 în semnalizarea brasinosteroizilor. Toate rezultatele experimentale indică concluzia că BR este substratul ABC19.

„Am fost destul de nedumeriți pentru o vreme, deoarece rezultatele experimentului nostru nu au fost de acord cu credința comună că ABC19 este un exportator de auxine. Dar când s-a dovedit că brasinosteroidul este și substratul său, am fost atât de încântați”, a spus Ying Wei, primul autor al studiului.

„Aceasta este o descoperire foarte neașteptată și interesantă”, a comentat unul dintre recenzori.

„Cercetările anterioare s-au concentrat mai mult pe nivelul celulei, care ar putea fi motivul pentru care în toți acești ani am trecut cu vederea faptul că brasinosteroidul este substratul de transport”, a explicat prof. Sun. Acest nou studiu a elucidat rolul Arabidopsis ABCB19 ca exportator de brasinosteroizi și a deschis noi idei pentru cercetarea familiei ABC.

„Cercetările viitoare vor dezlega mecanismele care reglează activarea ABCB19 și preferința de substrat și, sperăm, să identifice brasinosteroide suplimentare. Exportatorii. Astfel de mecanisme ne vor ajuta să proiectăm strategii mai eficiente pentru a îmbunătăți productivitatea și rezistența plantelor prin modularea cantităților și distribuției de brasinosteroizi endogeni”, a spus prof. Russinova.

(Fluierul)