Она отмечает, что повреждение сельскохозяйственных культур высокими температурами увеличивается с изменением климата, и выявление механизмов термостойкости важно не только как базовое знание, но и для возможных будущих попыток повысить способность растений выдерживать высокие температуры.Она говорит: «Одним из наших самых интересных открытий является тот факт, что растениям, подвергшимся стрессу, не только необходимо производить новые белки, чтобы пережить стресс, им необходимо производить их сразу же. Мы обнаружили, что задержка даже на шесть часов трансляции нового белка приведет к подавляют оптимальный рост и размножение. Растения могут не сразу погибнуть, но они серьезно пострадают без быстрого синтеза этих новых белков ». Она добавляет, что такая резкая временная чувствительность трансляции белков была неизвестна.
«Растения не могут двигаться, чтобы избежать неблагоприятных условий роста, таких как недостаточная доступность воды или экстремальные температуры», — объясняет Вирлинг. «Столкнувшись со стрессовыми условиями окружающей среды, вы можете не увидеть никаких изменений, но чтобы выжить, растения активно реагируют, часто синтезируя новые белки в процессе, называемом трансляцией».Она добавляет: «Белки являются основными рабочими лошадками для всех клеток. Они помогают улавливать свет для фотосинтеза или действуют как ферменты, вырабатывающие сахар в фруктах или компонентах древесины. В неблагоприятных условиях можно создать совершенно новые наборы белков, которые обеспечивают растения способность противодействовать стрессу ".
Вирлинг, заслуженный профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии, объясняет, что она и ее коллеги из Китайского сельскохозяйственного университета в Пекине и Национального исследовательского центра биотехнологии растений в Дели, Индия, использовали биохимические методы секвенирования и методы секвенирования нового поколения для изучить изменения в трансляции белков и экспрессии генов у растений Arabidopsis дикого типа и у мутантов, утративших способность выдерживать высокие температуры.Они обнаружили, что мутировавший ген определяет «фактор трансляции», то есть белок, необходимый всем организмам, включая человека, для синтеза других белков. «Таким образом, мы узнали больше об общем, универсальном процессе трансляции белка. Наше первое исследование такого рода, изучающее этот аспект синтеза белка.
Было важно обнаружить, что этот фактор трансляции необходим для восстановления растений от стресса, и что он может играть ранее неизвестную роль в трансляции определенных белков ».Биохимик говорит, что белок, кодируемый мутировавшим геном, фактор инициации трансляции под названием eIF5B, был уже известен, но она и ее коллеги открыли для него новую потенциальную роль.
Они пишут: «Благодаря исследованиям термочувствительного аллеля eIF5B1 (hot3-1) на арабидопсисе, мы продемонстрировали, что восстановление трансляции сразу после теплового стресса имеет решающее значение для восстановления после стресса. Кроме того, трансляционное профилирование более тяжелого аллеля (hot3- 2) при оптимальных температурах роста демонстрирует, что eIF5B1 необходим для нормального роста и развития растений, а также предполагает, что eIF5B может по-разному влиять на трансляцию конкретных мРНК ».