Зачем растения поглощают сами себя

Аутофагия — это процесс, при котором клетки живого организма поглощают и уничтожают собственные белки. И, хотя на первый взгляд это звучит зловеще, это явление вполне естественно и встречается у всех ядерных организмов. С помощью аутофагии клетки самоочищаются и освобождают место для новых клеточных компонентов, а также борются с инфекциями.

Растения, как и другие представители живой природы, тоже прибегают к аутофагии. И, как выявило исследование Брукхейвенской Национальной лаборатории в США, растительные клетки способны таким образом не только расщеплять ненужные или вредные белки, но и контролировать содержание масел.

Разрушение каких-либо компонентов в клетке происходит не произвольно, а в специальных органеллах — лизосомах и вакуолях. Это своеобразные «пузыри», содержащие специальные ферменты. Попадая внутрь органеллы, вещество со сложной структурой распадается на простые составляющие, которые могут послужить строительным материалом для новых клеточных структур или топливом для получения энергии.

В ходе исследования ученые заметили, что некоторые из продуктов аутофагии представляют собой жирные кислоты — составляющие растительных масел. Масла нужны растениям для привлечения опылителей, а также для защиты от ожогов и инфекций, и поэтому процесс их синтеза очень важен.

Ранее исследователи пытались отследить, из каких компонентов синтезируются масла, накапливающиеся в тканях растения, и каково их происхождение. Для этого они удобряли растения жирными кислотами со специальными радиоактивными метками, через которые их можно было легко отследить. Однако, вопреки ожиданиям, меченые кислоты не преобразовались в масло, а пошли на строительство мембран для различных органелл. Для синтеза масел же клетки использовали составляющие, образовавшиеся в результате переработки старых клеточных компонентов. Это говорит о важнейшей роли аутофагии не только в расщеплении, но и в синтезе веществ.

Растительные масла имеют значение не только для самих растений, но и для человеческой цивилизации. Веками масло было важнейшей частью рациона людей, а сегодня оно используется еще и как сырье для биотоплива. Ученые надеются, что дальнейшие исследования в этой области смогут увеличить производство новых источников энергии.