Исследователи раскрыли таинственный факт, позволяющий предать некоторым сортам петуний столь редкий оттенок голубого цвета.
По словам учёных, опубликовавших на днях выводы своего изыскания в сетевом журнале «Cell Reports», полученные результаты могут позволить понять и, следовательно, манипулировать цветом других декоративных цветов, не говоря уже о вкусе фруктов и вин.
Непосредственно для цветов находка учёных также будет иметь важные последствия, так как голубой цвет лепестков вместо красного может означать катастрофу, когда речь заходит о привлечении опылителей.
Ключом открытия является своего рода клеточный насос, о наличии которого в растениях раньше было неизвестно.
Когда данный насос не работает должным образом, как это происходит у некоторых петуний, цветочные лепестки утрачивают возможность окислять специальные отделения в своих клетках.
В результате, эти лепестки синеют вместо того, чтобы краснеть или приобретать фиолетовый цвет – что очень похоже на всем хорошо известный пример из школьного курса химии с лакмусовой бумажкой.
Синий оттенок цветов оставался загадкой в течение многих столетий, а синяя роза появляется во многих мифах, легендах и даже операх, – рассказывает Франческа Кватрочио из Амстердамского свободного университета.
Ещё в 1910-х годах было высказано предположение, что синий оттенок цветов является следствием снижения кислотности «клеточного сока».
Другие исследователи полагали, что резкие изменения в клеточном соке могут вызвать страшные вредные дефекты, и предлагали, что синие оттенки цветов как-то связаны с образованием металл-антоциановых комплексов.
Наша современная точка зрения подразумевает, что обе эти гипотезы верны.
Тем не менее, никто толком не знал, как это всё работает. Ученые обнаружили один тип протонного насоса в 1980ых.
На протяжении десятилетий существовало мнение, что вся Н+ транспортировка через внутренние мембраны клеток осуществляется так называемыми v-АТФаз-ами, – поясняет Рональд Коэс из Свободного университета в Нидерландах.
Но новое исследование показывает, что это совсем не так. В большинстве клеток существует небольшая разница в рН между внутренними и наружными внутриклеточными отделениями или вакуолями. Лепестки же отличаются сравнительно более заметной разницей в рН.
Ученые также знали, что различия в рН между голубыми лепестками петунии и красными были как-то связаны с группой, так называемых, генов PH.
Кватрочио и Коэс обнаружили, что эти гены кодируют протонный насосный путь, который позволяет клеткам лепестков и, возможно, другим клеткам, гиперокислять особые отсеки.
Этот насос состоит из двух отдельных белков, которые продолжают работать вместе – наращивая кислотность – даже тогда, когда другие клеточные насосы должны были бы уже остановиться.
Синие петунии отличаются таким цветом из-за генетических дефектов, которые выводят эту специальную насосную систему из строя.
Изучая разницу между синими и красными цветками петунии, мы обнаружили новый тип транспортера, способного сильно подкислять внутреннюю часть клетки, – заявляет Кватрочио.
Теперь у учёных появились инструменты, позволяющие изолировать всевозможные сорта растений с разными уровнями подкисления в клетках.
А это, в свою очередь, может оказаться действительно очень плодотворным, когда речь зайдёт о создании новых оттенков для ценных цветочных сортов или новых вкусов у фруктов, вин и соков.
Исследователи также отмечают, что эти более кислые клетки и насосы, можно даже использовать в качестве резервуаров для хранения токсичных соединений, таких как металлы и соли.
