ZIF2 – название нового гена, обнаруженного командой Паулы Дук. Подвергаясь генетический и исследования цитобиологии в модели Arabidopsis завода thaliana, исследователи нашли, что ген ZIF2 производит белок, который транспортирует цинковые ионы в ‘отделение’ (вакуоль) клеток корня, таким образом предотвращая его дисперсию к другим органам завода.
Чтобы учиться, если белок ZIF2 защищал завод от уровней токсичности цинка, заводы или испытывал недостаток в ZIF2 или содержал увеличенные уровни белка, были произведены. Исследователи заметили, что в присутствии высокого уровня цинка заводы без ZIF2 были менее терпимыми к металлу; их корни стали короче, производству хлорофилла ослабили, и в конечном счете биомасса завода была уменьшена.
С другой стороны заводы, выражающие больше белка ZIF2, смогли справиться лучше с высоким уровнем цинка; корни стали более длинными, и больше хлорофилла и биомассы были произведены. Эти результаты установили, что ZIF2 был важен для заводов, чтобы обращаться с токсичными цинковыми уровнями.
Проводя генетические исследования, описанные выше, исследовательская группа заметила, что ген ZIF2 производил больше чем одну посредническую молекулу рибонуклеиновой кислоты (РНК) до синтеза белка. Когда ген активирован, произведена молекула РНК, которая служит посыльным, чтобы перевести генетическую информацию на белок. Появление больше чем одной молекулы РНК может следовать из механизма обработки, названного альтернативой, соединяющей, который удаляет различные сегменты из РНК, производя молекулы с отличными размерами. Поэтому команды Дука намереваются заниматься расследованиями, играли ли две молекулы РНК ZIF2 различную роль в защите завода от цинка.
Они обнаружили, что, даже при том, что обе молекулы приводили к производству того же самого белка ZIF2, более длинная форма приведет к большему количеству белка, производимого, чем более короткая молекула РНК. Заинтригованный этими результатами, исследователи исследовали основной генетический механизм. Они нашли, что две РНК ZIF2 явились результатом альтернативного события соединения в области РНК, которая не затрагивает белок ‘сообщение’, но тем не менее управляла производственными уровнями белка ZIF2.
Исследовательская группа далее обнаружила, что цинк был спусковым механизмом для этого события обработки. В присутствии более высоких уровней цинка та область молекулы РНК не была удалена, произведя более длинную форму молекулы РНК. Это привело бы к большему количеству уровней произведенного белка ZIF2 и следовательно присудило бы больше защиты растений от цинка.Паула Дук говорит: «Мы поражены с нашими результатами.
Заводы разработали ‘очень умный’ генетический механизм, который позволяет им защищать заводы от уровней токсичности цинка. Это – цинк по сути, который вызывает больше производства белка, который тогда действует, чтобы сохранить этот хэви-метал в корне заводов, избегая его токсичных эффектов на листья, цветы и другие воздушные части завода.
Почему этот генетический механизм происходит, мы не знаем, но мы выдвигаем гипотезу, что он позволяет заводам сохранять энергию, только производя больше уровней белка, когда он действительно требуется».Эстель Реми, постдокторский исследователь в лабораторном и первом авторе Паулы Дук этого исследования, добавляет: «Мы далее заметили, что регион РНК ZIF2, который подвергается этой альтернативной обработке, может использоваться, чтобы увеличить выражение других белков.
Этот potentiates наши результаты не только, чтобы использоваться в стратегиях биоукрепления урожая, но также и обработки почв, загрязненных цинком».