Ключевой элемент иммунного ответа растений в борьбе с бактериями
Исследователи из Университета Миссури обнаружили ключевой процесс в иммунном ответе растений, который может помочь будущим сельскохозяйственным культурам противостоять опасным заболеваниям.
Исследование сосредоточено на том, как растение Arabidopsis (резуховидка Таля) отражает инфекции. Учёные выяснили, что белок Enhanced Disease Susceptibility 1 (EDS1) играет ключевую роль не только в защите растения, но и в прямом распознавании патогенов.
- Arabidopsis имеет хорошо изученную генетическую структуру.
- Её бактериальные патогены используют тактики, схожие с другими патогенами, например, грибковыми ржавчинами и мучнистой росой.
- Понимание иммунного ответа Arabidopsis может быть перенесено на другие культуры, такие как соя, для повышения их устойчивости.
Механизм «войны» и защиты
Взаимодействие растения и патогена сравнивают с войной. Например, бактериальная пятнистость атакует «коммуникационные узлы» иммунной системы растения, такие как EDS1, чтобы подавить её ответ и вызвать заболевание.
В устойчивых растениях иммунные рецепторы-«часовые», охраняющие EDS1, обнаруживают атаку патогена и запускают сигнал тревоги, ведущий к мощному защитному ответу.
Практическое значение
- Изучение EDS1 и его «часовых» может показать, как добавить сигнал тревоги растениям, лишённым этого белка, или усилить его у тех, у кого он есть.
- Использование растений с единичными рецепторами («часовыми»), распознающими лишь одну стратегию атаки, приводит к циклу «вспышек и провалов» устойчивости.
- Современное сельское хозяйство вынуждено использовать множество различных рецепторов против каждого патогена.
- Выявление реальных мишеней в растении, таких как EDS1, и манипулирование соответствующими генами в ключевых культурах может продлить эффективные циклы выращивания и в перспективе увеличить производство продуктов питания.
Исследователь подчёркивает, что помощь растениям в сопротивлении болезням с использованием природных механизмов предпочтительнее применения фунгицидов.
Статья «Pathogen effectors target Arabidopsis EDS1 and alter its interactions with immune regulators» принята к публикации в журнале Science. Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF).