Иммунное обучение растений - это возможно?

Генетика 2 мая 2019 г., 11:12
Иммунное обучение растений - это возможно?


Хотя растения не простужаются, им также приходится бороться с бактериями. Исследователи из Technische Universität München (TUM) обнаружили, как именно растительная иммунная система распознает захватчиков. Полученные знания могут помочь вырастить более устойчивые растения или улучшить их иммунитет путем обработки определенными веществами.

Не только люди и животные, но и растения борются со своей иммунной системой против болезнетворных микроорганизмов. Но что вызывает активацию клеточной защиты? Исследователи из TUM теперь обнаружили, как растительные клетки идентифицируют вторгающиеся бактерии.

«Иммунная система растений более развита, чем мы думали», - говорит доктор Стефани Ранф (Dr. Stefanie Ranf) из отделения фитопатологии TUM. Совместно с международной исследовательской группой биохимик обнаружила вещества, которые активируют защиту растений.



В поисках молекулярного иммунного переключателя

До сих пор ученые предполагали, что клетки растений - подобно клеткам людей и животных, - распознают бактерии по сложным молекулярным соединениям, таким как бактериальная клеточная стенка. В частности, некоторые молекулы с жироподобной частью и несколькими сахарными строительными блоками, так называемые липополисахариды, или сокращенно LPS, предположительно вызывали иммунный ответ

В 2015 году команде Ranf удалось отследить соответствующий рецепторный белок: Lipo-Oligosaccharide-specific-Reduced Elicitation, коротко - LORE. Все эксперименты показали, что этот белок LORE активирует иммунную систему растительной клетки, когда он обнаруживает молекулы LPS из клеточной стенки определенных бактерий

Очистка LPS приносит неожиданный результат

После нахождения многообещающего кандидата для молекулярного иммунного переключения исследователи хотели выяснить, как LORE различает разные молекулы LPS. «Для этого нам понадобился высокочистый LPS», - говорит Ранф

В ходе анализа команда ученых обнаружила, что только образцы LPS с определенными короткими составляющими жирных кислот запускают защиту растений. Удивительно, но во всех этих активных образцах LPS они обнаружили также молекулы свободных жирных кислот, которые очень сильно прилипают. Только после нескольких месяцев экспериментов команда смогла отделить эти свободные жирные кислоты от LPS

«Когда нам наконец удалось получить высокочистый LPS, мы обнаружили, что растительная клетка не реагирует на него вообще. Таким образом, было ясно, что иммунный ответ запускается не самим LPS, а контактом с присоединенными молекулами 3-гидрокси жирных кислот», - объясняет доктор Ранф

Иммунный ответ кажется неизбежным

3-гидрокси жирные кислоты (Mc-3-OH-FA) являются очень простыми химическими строительными блоками по сравнению с большими LPS. Они вырабатываются бактериями в больших количествах и включены в различные компоненты. Строительные блоки жирных кислот незаменимы для бактерий

«Стратегия растительных клеток по идентификации бактерий на основе этих основных строительных блоков чрезвычайно сложна, потому что бактерии нуждаются в 3-гидрокси-жирных кислотах и, следовательно, не могут обойти иммунный ответ», - резюмирует Ранф

Иммунизация для растений?

В будущем результаты исследований могут помочь в селекции или генетической инженерии растений с улучшенным иммунным ответом. Также возможно, что растения целенаправленно будут обрабатывать 3-гидрокси жирными кислотами, чтобы улучшить их защиту от патогенов.



Станьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь для комментирования!

pangenes.ru © 2019
Яндекс.Метрика