Тыква может скрывать токсичный секрет

Исследователи из Университета Кобе раскрыли биологический механизм, позволяющий растениям семейства тыквенных (включая тыквы, кабачки, огурцы и дыни) накапливать загрязнители из почвы в своих съедобных плодах. Ключевую роль играет специфический белок, который связывается с загрязняющими веществами и транспортирует их через растительные ткани. Ученые обнаружили, что варианты этого белка у высокоаккумулирующих сортов выделяются в сок растения, тогда как у других разновидностей остаются внутри клеток. Различие определяется небольшой вариацией в аминокислотной последовательности, которая действует как «метка» для секреции.

Чтобы подтвердить механизм, исследователи ввели белок из высокоаккумулирующих растений в табак, и модифицированные растения также начали экспортировать белок в свой сок. Как объясняет агроном Хидэюки Инуи, «только секретируемые белки могут мигрировать внутри растения и транспортироваться в надземные части. Поэтому это, по-видимому, и является отличительным фактором между сортами с низким и высоким накоплением загрязнителей». Это объясняет, почему одни сорта накапливают больше загрязнений, чем другие, даже при наличии аналогичных белков.

Понимание этого механизма открывает два перспективных направления. Во-первых, контроль над поведением белков-переносчиков через генетическую модификацию их способности связывать загрязнители или секретироваться в сок позволит выращивать безопасные культуры, не накапливающие вредные химические вещества в съедобных частях. Во-вторых, эти знания можно использовать для создания растений, более эффективно поглощающих загрязнители из почвы, что может превратиться в технологию очистки загрязнённых земель (фиторемедиация).