Jak rostliny přežívají neustálé poškození DNA: Nový protein chrání klíčové kmenové buňky a slibuje lepší plodiny

Vědci ze Salkova institutu objevili specializovaný protein YAF9B, který rostlinám pomáhá přežít neustálé poškození DNA způsobené prostředím.

Vědci ze Salkova institutu objevili specializovaný protein YAF9B, který rostlinám pomáhá přežít neustálé poškození DNA způsobené prostředím. Tento protein funguje jako „extra vrstva obrany“ a chrání kmenové buňky klíčové pro budoucí růst rostlin.

Rostliny jsou denně vystaveny environmentálním stresům, jako je sluneční záření, radiace, sucho a půdní stres, které poškozují jejich DNA. Na rozdíl od zvířat se však nemohou před nebezpečím přesunout. DNA je navíc v buňkách pevně zabalena kolem proteinů zvaných histony, čímž tvoří chromatin. Tato struktura sice udržuje genom uspořádaný, ale zároveň ztěžuje detekci a opravu poškozených míst, protože se k nim obtížně dostává. Rostliny se proto spoléhají na výkonné opravné systémy, které neustále monitorují a opravují jejich genomy.

Nově objevený protein YAF9B se aktivuje pouze po poškození DNA a pomáhá zpřístupnit poškozené oblasti pro opravu. Zatímco příbuzný protein YAF9A působí jako obecný opravný protein v celé rostlině, YAF9B je specializovaný a koncentruje se v tkáních bohatých na kmenové buňky, které generují nové kořeny, výhonky a listy. Hypoteza je, že rostlina produkuje tento faktor, aby pomohla chránit tyto buňky a zajistila vysoce přesnou opravu DNA. Tato přesná metoda, nazývaná homologie-řízená oprava, je sice pomalejší, ale mnohem spolehlivější než rychlé, ale chybné spojování konců DNA.

Pochopení, jak rostliny podporují vysoce přesnou opravu DNA, by mohlo vést k vylepšení technologií pro úpravu genů pomocí CRISPR. Současné metody často spouštějí rychlé, ale chybné opravné mechanismy. Nové poznatky by mohly umožnit přesnější vkládání nebo nahrazování genů a zlepšit stabilitu genomu v klíčových růstových tkáních, což by v budoucnu mohlo vést k vývoji odolnějších a lepších plodin.