Взаимодействие растений и арбускулярных микоризных грибов: роль малых секреторных белков

Арбускулярная микоризная симбиоз (АМС) — одно из древнейших и широко распространённых взаимовыгодных взаимодействий между растениями и арбускулярными микоризными грибами (АМГ). Он улучшает усвоение растениями минеральных питательных веществ, повышает устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам и способствует функционированию экосистем.

Хотя за последние два десятилетия было идентифицировано несколько генов, участвующих в АМС, роль малых секреторных белков (SSPs) растений в этом процессе оставалась в значительной степени неизвестной.

Учёные из Университета Теннесси разработали вычислительный конвейер для предсказания SSP в геномах растений в масштабе всего генома. Сравнительный анализ выявил конвергентные изменения в экспрессии генов SSP и их регуляторных элементах у однодольных и двудольных видов, а также диверсификацию структуры белка между индуцируемыми АМГ SSP и их близкородственными гомологами. Это указывает на важную роль SSP в эволюции АМС у растений.

«Наши результаты показывают, что конвергенция в последовательностях SSP и экспрессии генов, индуцированной грибами, связана с конвергентным возникновением АМС у разнообразных видов растений. Это также первый анализ SSP в масштабе всего царства растений», — отметил доктор Сяохань Ян.

Идентифицированные в исследовании SSP-кандидаты закладывают основу для экспериментальной характеристики генов, связанных с АМС, и более глубокого понимания молекулярных механизмов взаимодействия растений и АМГ.