# Оптогенетические сигналы Ca2+ в корнях арабидопсиса подавляют ответ на ауксин и обратимо тормозят рост

- Опубликовано: 2026-11-05 01:57 UTC
- Раздел: Жизнь и здоровье › Биология и биохимия
- Теги: оптогенетика у растений, сигнатура Ca2+, сигналинг ауксина, корни арабидопсиса, канальородопсин XXM2.0, CNGC14, CaM7, торможение роста корня, взаимодействие кальция и ауксина
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-e60c82b61ff5a575f8e3e91c_optogeneticheskie_signaly_ca2/

**Авторы с помощью светоуправляемого канала XXM2.0 задавали сигналы Ca2+ в клетках корня арабидопсиса и проверяли, как кальций меняет ответ на экзогенный ауксин.**

![Optogenetic Ca2+ signals in Arabidopsis roots suppress auxin responses and reversibly slow growth](https://thumb.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e9/Arabidopsis_arenosa_kz24.jpg/1920px-Arabidopsis_arenosa_kz24.jpg?utm_source=commons.wikimedia.org&utm_campaign=imageinfo&utm_content=thumbnail)
*Krzysztof Ziarnek, Kenraiz, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0*

Исследователи сообщили в Nature Communications, что управляемые светом сигналы кальция в клетках корня арабидопсиса снижают ответ на внесённый извне ауксин. Авторы экспрессировали XXM2.0, проницаемый для Ca2+ вариант канальородопсина 2, чтобы задавать определённые цитозольные сигнатуры Ca2+ в живых корнях [1]. По данным авторов, повторяющееся световое воздействие запускало цитозольные сигналы Ca2+, которые подавляли деполяризацию мембраны и всплески Ca2+, вызванные экзогенным ауксином [1].

Растениям нужно балансировать рост и его остановку, особенно при стрессе, и сигналинг ауксина служит в этом центральным регуляторным узлом. Механизмы, которые настраивают сигналинг ауксина в реальном времени, были неизвестны. До сих пор сигналы Ca2+ у растений в основном вызывали химическими зондами или изменением состава внеклеточного раствора. Авторы отмечают, что такие подходы часто инвазивны, склонны к побочным эффектам или неизбежно меняют потенциал плазматической мембраны [1].

## Светоуправляемые каналы в клетках корня

XXM2.0 и светоуправляемый анионный канал GtACR1 экспрессировали под промотором UBQ10. Оба белка были слиты с eYFP по C-концу и сочетались с диоксигеназой, образующей ретиналь. Конфокальная микроскопия показала, что оба канала лоцализуются преимущественно в плазматической мембране клеток корня [1].

Мембранный потенциал записывали острыми микроэлектродами в меристематической зоне проростков возрастом 3–5 суток. Синий световой импульс длительностью 1 с (100 µE) электрически возбуждал клетки, экспрессирующие XXM2.0 или GtACR1. Серии из десяти импульсов с интервалом 30 с вызывали повторяющиеся деполяризации, воспроизводимые в одной клетке и между разными проростками [1]. Сигналы Ca2+ у проростков с XXM2.0 регистрировали сенсором R-GECO1 [1].

## Ответ на ауксин и рост корня

Длительная оптогенетическая стимуляция Ca2+ влияла на транскрипционное перепрограммирование в ответ на ауксин. Фенотипически авторы наблюдали обратимое торможение роста корня за счёт подавления клеточного деления и растяжения [1].

Авторы также выявили кандидатный модуль CaM7–CNGC14, который, вероятно, опосредует Ca2+-зависимое управление чувствительностью к экзогенному ауксину и Ca2+-зависимое торможение роста корня [1]. Работу они описывают как подход синтетической биологии для разделения перекрёстной регуляции кальция и ауксина в клетках растений. По их выводу, оптогенетически заданные цитозольные сигналы Ca2+ служат динамическими регуляторами восприимчивости корней к ауксину [1].

## Источники

1. [Nature Communications](https://doi.org/10.1038/s41467-026-78361-8)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-e60c82b61ff5a575f8e3e91c_optogeneticheskie_signaly_ca2/