Естественные «сезонные часы» в растениях точно воспринимают смену времен года

Исследователи из Университета Цукубы (Япония) обнаружили, что растения обладают встроенным «сезонным инструментом» — системой из трех генов, работающих по принципу эстафеты. Эти гены позволяют растениям точно отслеживать смену времен года, а результаты работы опубликованы в журнале PLoS ONE.

Проблема заключается в том, что если бы растения реагировали только на краткосрочную погоду, их легко можно было бы обмануть: например, неожиданное потепление зимой могло бы спровоцировать преждевременное цветение с последующей гибелью от заморозков. Двухлетние полевые наблюдения за дикими видами — васаби и Arabidopsis halleri — показали, что из-за неспособности ДНК напрямую фиксировать изменения среды, хроматин хранит эпигенетические «воспоминания» о холоде и тепле. Три ключевых гена отвечают за память разных сроков: краткосрочная (несколько дней), среднесрочная (несколько недель) и долгосрочная (почти пять месяцев), которая впервые измерена и помогает безошибочно определять наступление настоящей весны.

Перекрывающиеся «окна памяти» трех генов формируют целостный механизм, позволяющий растениям надежно отслеживать годовые циклы. Ученые построили модель, которая на основе температурных данных успешно предсказывает активность генов в последующие годы, что открывает возможности для прогнозирования сроков цветения и роста растений.