Это химическое вещество является побочным продуктом фотосинтеза в частях растительных клеток, называемых хлоропластами.Раньше подозревалась сигнальная роль перекиси водорода, но это исследование, проведенное Университетом Эксетера и Университетом Эссекса, является первым, кто обнаружил, где и как это происходит.«Для растений важно иметь возможность определять количество света, чтобы они могли максимально использовать его для фотосинтеза», — сказал профессор Ник Смирнофф из Университета Эксетера.
«Они также должны приспосабливаться, чтобы защитить себя, так как высокий уровень света может повредить листья — в некоторой степени аналогично тому, как мы, люди, получаем солнечные ожоги на коже».Профессор Фил Муллино из Университета Эссекса сказал: «Мы знаем, что существует множество различных сигналов, посылаемых ядрам клеток для включения генов и реорганизации работы клеток, но это первый раз, когда эти сигналы наблюдаются в движении. от хлоропластов (где происходит фотосинтез) к ядру ».
Исследование финансировалось Исследовательским советом Великобритании по биотехнологиям и биологическим наукам (BBSRC).Используя флуоресцентный белок, который обнаруживает перекись водорода, исследователи наблюдали, как H2O2 перемещается из хлоропластов и может быть обнаружен в ядрах клеток.Гены растений расположены в ядрах, и обнаруженный процесс показывает, как растения активируют гены, необходимые для того, чтобы листья адаптировались к потенциально разрушительным эффектам яркого света. Этот процесс взаимодействия хлоропластов с ядром гарантирует, что растения продолжают защищать фотосинтез и приспосабливаться к преобладающим условиям.
Фотосинтез сельскохозяйственных культур определяет, насколько хорошо они растут и урожайны.Ученые также обнаружили, что некоторые хлоропласты, которые производят сигнал H2O2, прикреплены к ядру клетки, что позволяет им эффективно передавать химическое вещество.Ведущий автор доктор Марино Экспозито-Родригес, ранее работавший в Университете Эксетера, а теперь работающий в Университете Эссекса, сказал: «Этот прорыв стал возможен благодаря разработке датчиков флуоресцентного белка перекиси водорода, которые позволили нам наблюдать за движением H2O2. в клетках растений в реальном времени ».