Растения залечивают травмы с помощью стволовых клеток – в этом они похожи на нас, только, разумеется, растительные стволовые клетки подчиняются другим молекулярным сигналам.
Один из таких сигналов – гормон ауксин; точнее, ауксинами называют группу гормонов с множеством физиологических функций. Среди прочего ауксины стимулируют рост клеток камбия – образовательной растительной ткани, за счёт которой корни и стебли растут в толщину.
Известно, что ауксины играют значительную роль в восстановлении повреждений и утраченных органов. Исследователи из Института цитологии и генетики Сибирского отделения (ФИЦ ИЦиГ СО) РАН вместе с коллегами из Гентского университета и Сингапурского национального университета описывают в PNAS некоторые новые подробности того, как ауксин выполняет свою регенеративную функцию
В растительных тканях ауксин постоянно перемещается от одной части растения в другую. При повреждении гибнут и обычные клетки, и стволовые, и когда гормон натыкается на мёртвые стволовые клетки, это выглядит как препятствие на пути речного потока. В результате ауксин накапливается здесь и стимулирует клеточное деление, чтобы восстановить численность живых стволовых клеток.
Но ауксин работает на сам, а с напарником – белком ERF115. Это транскрипционный фактор, который регулирует активность определённых генов. Роль ERF115 в заживлении повреждений раньше тоже изучали, однако теперь оба – ERF115 и ауксин – попробовали описать в их взаимосвязи. Ауксин нужен для того, чтобы ген ERF115 был активен и в тканях появлялось много белка ERF115. Собственно, накопление ERF115 стимулирует активность растительных стволовых клеток. Кроме того, ERF115 повышает чувствительность клеток к ауксину: он активирует другой белок, который принимает ауксиновые сигналы и регулирует процессы восстановления тканей и формирования органов.
Исследователи изучали работу ауксина и ERF115 на стволовых клетках корня, однако схожие процессы имеют место и при повреждении ствола. Травмированные растения давно лечат ауксинами, однако, по словам авторов работы, намного эффективнее будет не поливать непосредственно повреждённое место ауксином, а сделать так, чтобы он попал в сосудистую систему. Распространяясь по сосудам, ауксин сам найдёт повреждённые места и будет накапливаться там в нужном количестве. В перспективе на основе полученных результатов можно будет сформулировать практические рекомендации для садоводов и лесников, которым часто приходится спасать деревья, получившие серьёзные повреждения.