18:01 2022-11-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Examinarea mecanismelor moleculare necunoscute anterior pentru adaptarea mediului la plante
_ Examinând mecanisme moleculare necunoscute anterior pentru adaptarea la mediu în plante
Echipa de cercetare în fiziologia și biochimie a plantelor de la Universitatea din Konstanz a descoperit mecanisme moleculare necunoscute anterior prin care plantele se adaptează la mediul lor - cunoștințe de bază importante în vremuri de schimbări climatice
Plantele sunt expuse la schimbări constante ale mediului, iar supraviețuirea lor depinde de capacitatea lor de a simți și de a se adapta la stimulii mediului. Moleculele de proteine din membrana celulară joacă un rol crucial în coordonarea semnalelor extracelulare și a reacțiilor intracelulare. Echipa de cercetare în fiziologia plantelor și biochimie (Universitatea din Konstanz) a reușit acum să identifice două enzime deubiquitinatoare implicate în mecanismul molecular al acestui proces de adaptare. Studiul a fost publicat în numărul actual al Nature Communications.
Cantitatea de molecule de proteine este crucială
În procesul său de adaptare, celula trebuie să simtă, de exemplu, nutrienți sau agenți patogeni din mediul său. Aceasta este treaba moleculelor speciale de proteine - transportorii și receptorii, localizați pe membrana celulară care separă interiorul celulei de lumea exterioară. Ele sunt produse și degradate în celulă. Decisiv pentru percepția semnalului plantei este cantitatea acestor molecule.
Mica proteină semnal ubiquitina se agăță de alte proteine și astfel se asigură că acestea sunt degradate. În același timp, există enzime de deubiquitilare care pot inversa acest efect prin eliminarea ubiquitinelor.
Echipa profesorului de biologie Erika Isono a analizat 18 dintre aceste enzime de deubiquitilare în planta model Arabidopsis thaliana. În cooperare cu Karin Hauser, Michael Kovermann și Christine Peter de la Departamentul de Chimie, echipa a găsit două dintre aceste enzime, denumite OTU11 și OTU12, care sunt localizate la nivelul membranei celulare și sunt de fapt implicate în reglarea cantității de proteine din membrana celulară.
Autoarea principală, Karin Vogel, explică mecanismul biochimic: „OTU11 și OTU12 pot scurta anumite lanțuri de ubiquitină. Acest lucru influențează degradarea proteinelor modificate”. Biologul a descoperit și modul în care sunt activate: prin legarea de lipidele încărcate negativ de pe membrana celulară.
Formă necunoscută anterior de ajustare a activității
Aceasta înseamnă că activitatea acestor enzime este strânsă. controlat. Sunt deja cunoscute mai multe mecanisme de activare a enzimelor de deubiquitilare. Mecanismul raportat aici este o formă necunoscută anterior de adaptare a activității. Această reglare este atât de crucială, deoarece efectul enzimelor de deubicvitilare poate avea consecințe majore asupra funcției celulei.
„Descoperirea noastră arată că enzimele de deubiquitilare nu devin active până când ajung la membrană, unde sunt localizate lipidele. Acest lucru se potrivește perfect cu localizarea intracelulară și cu funcția celor două enzime", spune Erika Isono.
Plantele model sunt folosite în cercetarea biologică de bază pentru a investiga mecanismele biochimice și biologice moleculare fundamentale. Scopul pe termen lung este optimizarea randamentelor agricole, ceea ce este deosebit de important în vremuri de schimbări climatice, deoarece condițiile de creștere a plantelor se pot schimba ca urmare. Erika Isono spune: „Este important să înțelegem la nivel molecular cum răspund plantele la mediu. Calea de semnalizare dependentă de ubiquitină joacă probabil un rol important în acest proces.”
Comentarii:
Adauga Comentariu