Биологические часы растений работают на сахаре, выяснили ученые

Сахар, накапливающийся в тканях растения при фотосинтезе, играет ключевую роль в работе его биологических часов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Жизнь растений, как и животных и человека, подчиняется циркадным ритмам — "внутренним часам", которые регулируют суточный цикл биологических процессов. Эти "часы" помогают организму отмерять время и запускать соответствующие времени суток биологические процессы. Например, растения, починяясь циркадным ритмам, раскрывают цветы, листья или начинают источать запах. Благодаря "часам" растения могут подготовиться к восходу солнца и запуску процесса фотосинтеза — производства сахаров из углекислого газа и воды на свету.

Майк Хайдон (Mike Haydon) из Йоркского университета (Великобритания) и его коллеги предположили, что сахар играет ключевую роль в работе биологических "часов". Чтобы проверить свое предположение, они поместили в камеру с воздухом, не содержащим CO2, резуховидку Таля. В отсутствие углекислого газа производить сахар растению стало не из чего, и его внутренние "часы" замедлились на 2-3 часа.

Изучая ткани растения, ученые также смогли определить ген, управляющий биологическими часами, активность которого менялась в ответ на колебания уровня сахара в тканях резуховидки. Они вывели генетически модифицированные растения без этого гена, суточные ритмы которых никак не менялись из-за уровня сахара.

"Накопление сахара в тканях растения дает обратную связь в циркадном ритме — немного похоже на то, как обнуляется секундомер. Мы думаем, что таким образом растение получает сигнал, что появилась энергия в форме сахаров для выполнения важных задач, связанных с обменом веществ. Это отражает исследования, которые ранее показали, что время кормления может влиять на фазу периферических биологических часов у животных", — пояснил Хайдон.