Конкретные гены защищают кресс-растения от тяжёлых металлов

Польский регион Олькуш, где находится одно из крупнейших в мире месторождений свинцово-цинковых руд и множество шахт, печально известен одними из самых загрязнённых почв в Европе. Средние концентрации кадмия, цинка и свинца здесь могут в 5–10 раз превышать предельно допустимые значения в Швейцарии. Однако резуховидка Халлера (Arabidopsis halleri) прекрасно растёт в этих условиях, выработав в ходе эволюции эффективные механизмы обращения с токсинами.

Исследователи из Швейцарского федерального института исследований леса, снега и ландшафта (WSL) вместе с коллегами из Польской академии наук (PAN) в Кракове изучили геномы растений с четырёх участков — двух загрязнённых и двух чистых. Они обнаружили заметные различия в конкретных участках генома между растениями из контрастных локаций, что указывает на генетическую адаптацию к тяжёлым металлам. Эти гены контролируют транспорт металлов в вакуоли для безопасного хранения, а также работу систем репарации повреждений клеточных компонентов и ДНК.

Результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports, важны для ремедиации загрязнённых территорий. В Швейцарии, согласно реестру, насчитывается более 30 000 таких участков общей площадью 220 км². Резуховидка, способная поглощать и накапливать большие количества металлов, служит идеальной моделью для изучения этих механизмов. «Чтобы использовать адаптированные растения для очистки, нам необходимо знать точные механизмы адаптации к тяжёлым металлам», — поясняет физиолог растений WSL Пьер Фолленвайдер.