Взрослые растения живут за счет органических веществ, образующихся при фотосинтезе. Именно с этим процессом связан зеленый цвет надземной системы, а точнее, с органами, где он осуществляется — хлоропластами. Но между прорастанием из семени и началом фотосинтеза существует определенный временной промежуток, во время которого растению нужно торопиться, чтобы выжить.

Прорастание стимулируется гиббереллиновой кислотой — естественным гормоном роста, которым нередко обрабатывают семена для улучшения всхожести.

А что же насчет фотосинтеза? В клетках зародыша хлоропластов нет, зато есть протопластиды. Когда зародыш пробуждается, протопластиды начинают дифференцироваться в хлоропласты. Этот процесс сопровождается импортом множества белков в новые хлоропласты и требует присутствия белка TOC159. В противном случае органы клетки, отвечающие за фотосинтез, не смогут развиться должным образом, и растение будет белым.

Сотрудники Женевского университета провели исследование, проясняющее связь между этими двумя компонентами, необходимыми для фотосинтеза. Они выяснили, что, когда деятельность гибереллиновой кислоты подавляется из-за неблагоприятных условий среды, непригодной для прорастания, запускается механизм, который «утилизирует» белок TOC159. То же самое происходит и с другими белками, деятельность которых связана с TOC159.

Когда условия среды, такие как температура и влажность, становятся подходящими для прорастания, концентрация гибереллиновой кислоты в семенах растет. И, по наблюдениям исследователей, высокая концентрация этого вещества косвенно тормозит разрушение TOC159, так что белок может обеспечивать транспорт белков фотосинтеза в протопластиды, которые скоро станут хлоропластами.

По словам ученых, после прорастания у растения есть около 48 часов на то, чтобы начать фотосинтез, который обеспечит их ресурсами для дальнейшего роста и развития. Именно на этот срок ростку хватает питательных веществ, заложенных в семени, а поэтому важно, чтобы все процессы, связанные с началом фотосинтеза, проходили слаженно и без сбоев.