Ученые нашли "выключатель" сорняков: скоро гербициды станут ненужными

500 миллионов лет назад растения совершили революционный переход из воды на сушу. Но что позволило им адаптироваться к новой среде? Учёные из Университета Торонто обнаружили ключевой белок, который сыграл решающую роль в этом процессе.

Открытие, которое изменит сельское хозяйство

Белок SKL1 (подобный шикимат-киназе 1) появился у первых наземных растений и до сих пор присутствует у всех их современных потомков. Исследование, опубликованное в журнале Molecular Biology and Evolution, показало, что именно этот белок помог растениям освоить фотосинтез на суше.

Открытие может привести к созданию:

• Устойчивых гербицидов — для борьбы с сорняками без вреда для культурных растений.
• Более эффективных сельскохозяйственных культур — за счёт улучшения фотосинтеза.

Как белок эволюционировал

Учёные использовали CRISPR-редактирование генов, чтобы изучить роль SKL1 у печёночников — одних из первых наземных растений.

Оказалось, что без этого белка растения теряют хлоропласты и становятся альбиносами.

"Мы были поражены, потому что печёночники — очень древний вид. Мы думали, что их SKL1 будет работать иначе, но он сохранил свою функцию за 500 миллионов лет!" — говорит профессор Динеш Кристендат.

Интересно, что SKL1 произошёл от другого белка — шикимат-киназы (SK), но приобрёл новую функцию. Это пример того, как дублирование генов помогает организмам адаптироваться.

Почему это важно для науки и сельского хозяйства

SKL1 отсутствует у водорослей — это подтверждает, что его появление связано именно с выходом растений на сушу.

Он критически важен для фотосинтеза — без него растения не могут нормально развиваться.

Его можно использовать для точечного воздействия — например, создавать гербициды, которые будут бороться только с сорняками, не затрагивая культурные растения.

"Невозможность найти SKL1 у водорослей говорит о том, что этот белок сыграл ключевую роль в эволюции наземных растений", — объясняет Майкл Канарис, ведущий автор исследования.

Что дальше

Учёные планируют изучить, как можно модифицировать SKL1 для повышения урожайности или создания новых средств защиты растений. Это открытие не только проливает свет на эволюцию жизни на Земле, но и может помочь решить проблему глобальной продовольственной безопасности.