Древний белок неожиданно стал партнёром современного растительного фермента

Учёные из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружили, что белок, ответственный за синтез ключевого растительного материала, развился гораздо раньше, чем предполагалось.

Исследование опубликовано в журнале The Plant Cell.

Новое исследование изучило происхождение и эволюцию биохимического механизма, который строит лигнин, структурный компонент стенок растительных клеток, который оказывает значительное влияние на индустрию экологически чистой энергетики.

 «Появление лигнина, который обеспечивает структурную поддержку растений, было ключевым эволюционным событием, которое позволило растениям выжить в новой земной среде», — говорит исследователь Чанг-Джун Лю.

Современные растения содержат три типа лигнина, но большинство ранних лигнинсодержащих растений имели только два типа. «Новый» лигнин называется сирингил-лигнином или S-лигнином. 

Команда обнаружила, что специфический белок цитохрома b5, CB5D, необходим для производства S-лигнина , но не других, более древних типов лигнина.

Учёные провели генетический анализ, чтобы найти другие виды растений, ДНК которых содержала гены, подобные современному гену CB5D, который действует как инструкция по сборке белка CB5D.  ни идентифицировали 21 вид, от эволюционно древних до эволюционно недавних. Затем учёные синтезировали эти гены и индивидуально экспрессировали их в современных видах растений, которые были генетически изменены и лишены гена CB5D.

Эксперты выяснили, что без гена CB5D растение синтезирует лишь небольшое количество S-лигнина. Но если бы эта функция была восстановлена ​​с помощью экспрессии одного из родственных генов, то ген бы функционировал аналогично современному гену CB5D.

Исследователи обнаружили, что ген одного вида зелёных водорослей, который более 500 миллионов лет назад превратился в раннее наземное растение, восстановил синтез S-лигнина в современном растении. Это указывало на то, что ген обладает функциональностью типа CB5D. Учёные также заметили, что эта функция сохранилась у некоторых ранних наземных растений, таких как печеночники и мхи.

Ранее Techno Dzen сообщил, что вечерняя аэробика более полезна для пожилых гипертоников.