В листьях растений обнаружены секреты старения

 Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили существенную связь между определенной растительной органеллой и процессом старения. Это непредвиденное открытие призвано улучшить наше понимание старения растений и, возможно, также и людей.

Исследовательская группа под руководством профессора Кэти Дехеш отправилась в путешествие, чтобы выяснить, какие части растительных клеток играют важную роль в контроле реакций на различные стрессоры, такие как инфекции, чрезмерное употребление соли или недостаток света.

Тело Гольджи

В ходе расследования исследователи наткнулись на тело Гольджи — органеллу, известную ученым уже более века, и определили ее решающую роль в старении растений.

«Для нас это открытие имеет большое значение. Впервые мы определили огромную важность органеллы в клетке, которая ранее не участвовала в процессе старения», — пояснил профессор Дехеш.

Тело Гольджи иногда с юмором описывают как напоминающее сдутые воздушные шары или упавшую лазанью. Он состоит из ряда покрытых мембраной мешочков, отвечающих за сортировку и доставку различных молекул внутри клетки.

«Гольджи подобен почтовому отделению клетки. Они упаковывают и отправляют белки и липиды туда, где они необходимы», — сказал соавтор исследования Хисын Чой. «Поврежденный аппарат Гольджи может создать путаницу и проблемы в деятельности клетки, влияя на то, как клетка работает и остается здоровой».

COG-белок

Важнейшим компонентом этого клеточного почтового отделения является белок COG, который действует во многом как почтовый работник, управляя движением мешочков, транспортирующих молекулы по клетке.

Белок COG также помогает телам Гольджи в процессе, называемом гликозилированием – присоединении сахаров к другим белкам или липидам. Этот процесс жизненно важен для многочисленных биологических функций, включая иммунный ответ.

Эксперименты включали модификацию некоторых растений, чтобы исключить белок COG. В нормальных условиях эти модифицированные растения не имели заметных отличий от своих неизмененных собратьев.

Ускоренное старение

Однако при лишении света (состоянии, которое не позволяет растениям производить сахара, необходимые для роста) у растений с дефицитом COG проявлялись симптомы ускоренного старения. Их листья пожелтели, сморщились и стали тонкими — признаки, которые обычно наблюдаются у немодифицированных растений только после длительного периода темноты.

«В темноте мутанты COG проявляли признаки старения, которые обычно появляются у диких, немодифицированных растений примерно на девятый день. А вот у мутантов эти признаки проявились всего за три дня», — пояснил Цой.

Быстрое обращение старения вспять

Примечательно, что повторное введение белка COG в эти растения быстро обратило вспять признаки старения, что позволяет предположить глубокое влияние этого белка и нормальное функционирование аппарата Гольджи при управлении стрессом.

Это открытие особенно интересно, поскольку тельца Гольджи встречаются не только у растений, но и у всех эукариотических организмов, включая человека. Это означает, что растения теперь могут служить моделью для дальнейшего изучения роли Гольджи в старении человека.

Последствия исследования

«Наши исследования не только расширяют наши знания о том, как стареют растения, но также могут дать важные сведения о старении человека», — сказал Дехеш.

«Когда белковый комплекс COG не работает должным образом, наши клетки могут стареть быстрее, точно так же, как мы наблюдали у растений, когда им не хватало света. Этот прорыв может иметь далеко идущие последствия для изучения старения и возрастных заболеваний».

Источник