Известно, что некоторые паразиты превращают своих хозяев в безмозглых слуг или зомби, которые служат только паразиту. Теперь исследователи обнаружили молекулу, которую производят паразитические бактерии, называемые фитоплазмой, которая может захватить растение. Молекула, называемая SAP05, заставляет растения перепрограммировать свое развитие; SAP05 нарушает важные биологические механизмы контроля, и рост растения становится ненормальным. Хотя мы давно знаем о зомби-паразитах, эта работа раскрыла больше о биологическом механизме, лежащем в основе этого странного процесса. Результаты были опубликованы на страницах журнала Cell. Новое исследование может помочь биологам найти новые способы борьбы с болезнями растений.
Известно, что бактерии семейства фитоплазм захватывают своих хозяев. Некоторые из них могут привести к тому, что ветви растений будут расти слишком близко друг к другу. Эти ненормальные, кустистые наросты образуются, когда растение застревает в своего рода зомби-состоянии, в котором оно больше не может размножаться, но ведет себя так же, как и в молодости. Известно, что бактерии фитоплазмы вызывают болезни, которые могут привести к серьезным потерям в таких культурах, как зерновые, морковь и салат.
«Фитоплазмы являются впечатляющим примером того, как влияние генов может выходить за пределы организмов и влиять на окружающую среду», — говорит автор соответствующего исследования профессор Саския Хогенхаут из Центра Джона Иннеса. «Наши результаты пролили новый свет на молекулярный механизм, лежащий в основе этого расширенного фенотипа, таким образом, что это может помочь решить важную проблему для производства продуктов питания. Мы выделяем перспективную стратегию для инженерных растений, направленную на достижение уровня устойчивой устойчивости сельскохозяйственных культур к фитоплазмам».
SAP05, похоже, работает, захватывая часть клеточного механизма, называемую протеасомой, которая обычно расщепляет белки, которые не нужны в клетке. Эти белки помечены молекулой, известной как убиквитин, которая сигнализирует протеасоме о необходимости переработки белка. Когда SAP05 вступает во владение, белки, которые растения вырабатывают для регулирования развития и роста, попадают в этот центр переработки, и протеасома разрушает их. SAP05 также прикрепляется непосредственно к белкам роста, и они не помечены убиквитином. Таким образом, рост растения начинает помогать бактериям, растение перестает стареть и продолжает отрастать несколькими побегами.
Исследование также показало, что эти механизмы проявляются только у растений, а не у насекомых. Кроме того, когда две аминокислоты изменяются в молекулах роста растений, SAP05 больше не оказывает такого же эффекта, и аномальный рост прекращается. Таким образом, это может быть способом генной инженерии сельскохозяйственных культур, устойчивых к воздействию фитоплазм и САПРОФИТОВ.
