Ученые выяснили, как бактерии «договариваются» с растениями

Исследователи из Университета Отаго в составе международной команды обнаружили, как бобовые растения (например, белый клевер) отличают полезные бактерии от вредных. Исследование, меняющее представление об углеводах как сигнальных молекулах, опубликовано в журнале Nature.

Суть открытия

Бобовые образуют симбиоз с бактериями ризобиями, которые проникают в корни и образуют клубеньки, фиксирующие атмосферный азот в аммиак для питания растения. Загадкой оставалось, как растение отличает «своих» ризобий от «чужих» патогенов.

Ученые из Центра CARB (Дания) и их коллеги определили, что растения распознают совместимые бактерии по экзополисахаридам на поверхности их клеток.

Ключевой механизм

С помощью генетики, биохимии и химии углеводов исследователи идентифицировали первый известный ген рецептора экзополисахаридов — Epr3. Этот ген кодирует мембраносвязанную рецепторную киназу, которая напрямую связывается с экзополисахаридами и регулирует проход полезных бактерий через эпидермальный слой растения.

«Теперь, когда мы определили этот ключевой механизм, позволяющий организму-хозяину отличить дружественные бактерии от болезнетворных, открываются новые исследовательские пути во многих областях», — говорит профессор Клайв Ронсон.

Значение открытия

Открытие рецептора экзополисахаридов проливает свет на механизмы колонизации микробиоты у растений, животных и людей. Это может привести к новым подходам в изучении взаимодействия многоклеточных организмов и микробов.