Почему растения такие крепкие и в то же время чувствительны к изменениям окружающей среды?

Древесина и пищевые волокна по большей части состоят из целлюлозы, а уголь – это целлюлоза, синтезированная миллионы лет назад. В предыдущих исследованиях ученым удалось выяснить, что микротрубочки (полая цилиндрическая структура клеток диаметром около 0,001 толщины человеческого волоса) играют ключевую роль в организации синтеза целлюлозы. Они делают это, управляя комплексами целлюлозосинтазы (CSCs) – ферментами, которые растягивают целлюлозные волокна во время перемещения по клеточной мембране. Однако при удалении микротрубочек CSCs продолжают свое путешествие, что говорит о том, что в этом процессе задействован и другой механизм. В ходе недавнего исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Current Biology, ученым из Центра Джона Иннеса удалось обнаружить этот механизм.

Замедлив скорость микротрубочек в растущих листьях, а в некоторых экспериментах и вовсе удалив их, команда исследователей обнаружила систему, которая может самостоятельно управлять CSCs. В этой системе CSCs взаимодействует со следами целлюлозы, оставленными другими комплексами, как муравьи идут по химическим следам других муравьев. При дальнейшем изучении оказалось, что эта автономная система может быть отключена микротрубочками, позволяя перенаправить движение CSCs в соответствии с условиями окружающей среды. Получается, что у растений есть двойная система управления для организации целлюлозных волокон, что позволяет адекватно реагировать на изменяющиеся условия и эффективно регулировать рост и крепость клеточных стенок (цитодермы). Это открытие может быть применимо для получения устойчивого урожая и охраны окружающей среды.