Osaka Metropolitan University: BOR3 у арабидопсиса направляет поток бора без полярной локализации

Группа под руководством Osaka Metropolitan University изучила транспортёр бора BOR3 у цветкового растения Arabidopsis thaliana, сообщает ResearchSEA. Работа объединила анализ генов, физиологические эксперименты и математическое моделирование, результаты опубликованы в Plant Physiology asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗. Ведущий автор Наоюки Сотта (Naoyuki Sotta), ассистент-профессор Высшей школы сельского хозяйства, сказал, что целью было проверить, требует ли направленный транспорт в многоклеточных тканях полярно расположенных транспортёров asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

Бор необходим для роста растений. Его дефицит может подавлять расширение молодых листьев, снижать удлинение корней и нарушать плодовитость. У большинства растений бор переносится в основном по ксилеме — однонаправленному пути от корней к листьям asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

Транспортёры бора и полярная локализация

Традиционно считалось, что для направленного транспорта белки-транспортёры должны концентрироваться на одной стороне (полюсе) клетки. Родственные транспортёры BOR1 и BOR2 хорошо изучены и расположены в мембранах клеток корня неравномерно, что поддерживает движение в одном направлении. Функция BOR3 оставалась неясной asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

У растений без BOR1, BOR2 и BOR3 корни были значительно короче, чем у растений без только BOR1 и BOR2. Авторы считают это сильным свидетельством участия BOR3 в поглощении и переносе бора через корни asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗. При этом BOR3 заметно не поляризован: он распределён по плазматической мембране в основном равномерно asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

Диффузионный союзный транспорт

Моделирование движения бора в тканях корня указало на сочетание аполярных и полярных процессов. Исследователи назвали этот механизм diffusive alliance transport (DAT) — диффузионным союзным транспортом asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

DAT основан на взаимодействии мембранных транспортёров и диффузии через апопласт — сеть пространств вне клеток растения, включая клеточные стенки и межклеточные промежутки. Через полярно расположенные каналы бор сначала накапливается в апопласте рядом с одной клеткой, а затем диффундирует в соседнюю внутреннюю клетку. Там BOR3 выводит его в окружающий апопласт с обеих сторон клетки asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

Это повышает содержание бора в более внутреннем апопластном компартменте и создаёт разность концентраций между соседними компартментами. Повторяясь от клетки к клетке, процесс постепенно создаёт суммарный поток бора внутрь и позволяет накапливать более высокие концентрации глубже в корне asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.

Команда планирует выяснить, работает ли DAT в других биологических транспортных системах и как он функционирует в более сложных тканях asiaresearchnews.comResearchSEAasiaresearchnews.comОткрыть источник ↗.