Растительные рецепторы со встроенными "приманками" заставляют патогены раскрывать себя

Рецепторы со встроенными "приманками" — это новейшее открытие в эволюционной битве между растениями и патогенами. Домены-приманки внутри рецептора обнаруживают патогены и поднимают тревогу в клетке при заражении.

Растения выставляют на рецепторах ключевые компоненты своей иммунной системы, чтобы заманить патогены на связывание с ними, что затем запускает защитные механизмы. Открытие сделано группой профессора Джонатана Джонса из The Sainsbury Laboratory и опубликовано в высокорейтинговом журнале Cell. В том же номере вышла статья-компаньон о похожем открытии группы Десланда из Тулузы.

Патогены атакуют ключевые части защитного механизма растения, пытаясь подавить иммунный ответ. Растения эволюционировали, чтобы выставлять эти мишени на рецепторах, которые готовы запустить свою систему тревоги. Когда патоген связывается, рецептор запускает процесс отключения клетки, чтобы изолировать патоген и остановить его распространение.

Исследование группы профессора Джонса показывает один из способов, которым растения распознают патогены. Восприятие патогенов необходимо для иммунитета. У растений есть очень эффективные защитные механизмы, чтобы остановить патоген, если они могут обнаружить его достаточно быстро. В свою очередь, патогены постоянно эволюционируют, чтобы стать незаметнее и избежать обнаружения хозяином. Эта гонка вооружений означает, что и растение, и патоген постоянно находятся под давлением, чтобы развивать новые способы перехитрить друг друга. Учёные теперь знают, что эти способы включают интеграцию доменов-приманок в рецепторы.

Гипотеза о том, что растения используют приманки таким образом, была выдвинута в прошлом году. Исследование профессора Джонса — которое вышло вместе со статьёй-компаньоном под руководством Лорана Десланда из CNRS Toulouse — является первым существенным доказательством, подтверждающим эту теорию.

Профессор Джонс надеется, что открытие группы может привести к биоинженерии новых рецепторов с приманками для восприятия и запуска защиты практически от любого патогена. Прежде чем группа сможет создавать новые рецепторы, им сначала необходимо понять их молекулярную архитектуру. Следующим шагом будет воссоздание рецепторов с новыми приманками, которые будут служить мишенями для болезни, против которой у растения нет устойчивости.

Это открытие означает, что учёные могут начать разработку следующего поколения инструментов для оснащения растений новыми защитными механизмами против патогенов. Профессор Джонс сказал: «Это очень захватывающее открытие. Оказывается, когда мы изучаем геномы других растений, мы видим гораздо больше таких "интегрированных доменов-приманок", связанных с иммунными рецепторами, поэтому мы считаем, что это наблюдение окажется широко значимым. Это большая радость — участвовать в такой важной и интересной работе. Я очень благодарен команде творческих и динамичных студентов и постдоков в моей лаборатории, чья самоотверженность позволила получить эти новые знания».