Ученые обнаружили борьбу кислорода внутри растительных клеток

Учёные из Хельсинкского университета обнаружили новое взаимодействие между митохондриями и хлоропластами в растительных клетках, которое помогает растениям адаптироваться к стрессу. Исследование показало, что митохондрии способны перераспределять молекулярный кислород, снижая его уровень внутри хлоропластов, что влияет на фотосинтез и метаболизм активных форм кислорода.

Эксперименты проводились на генетически модифицированном Arabidopsis thaliana, у которого митохондрии использовали кислород с повышенной скоростью. В таких растениях наблюдалось снижение кислорода в тканях и повышенная устойчивость хлоропластов к химическому веществу метилвиологену, способному генерировать активные формы кислорода. Под воздействием азота, создававшего условия с низким уровнем кислорода, передача электронов кислороду значительно уменьшалась, что подтвердило роль митохондрий в регулировании кислорода внутри клетки.

По словам доктора Алексея Шапигузова, это открытие является первым доказательством влияния митохондрий на хлоропласты через внутриклеточный обмен кислородом. Понимание этой связи позволяет лучше оценивать энергетический метаболизм растений и их реакцию на внешние стрессовые факторы, такие как колебания температуры или затопление.

Новые данные также открывают возможности для разработки методов визуализации физиологии растений и селекции сельскохозяйственных культур, позволяя выявлять стресс на ранней стадии и повышать устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Результаты работы опубликованы в журнале Физиология растений.