Ученые выяснили, с помощью какого белка паразитические бактерии из рода Phytoplasma контролируют рост растений и замедляют их старение, превращая тех в «зомби».
Phytoplasma в клетке флоэмы растения
© Jana Franova
«Phytoplasma оказалась удивительным примером того, как отдельные гены могут не только влиять на работу связанных с ними живых организмов, но и манипулировать окружающей средой. Молекулярный механизм, который мы обнаружили, заставляет растения оставаться «вечно молодыми». Благодаря ему можно решить одну из главных проблем современного сельского хозяйства», – рассказала Саския Хогенхаут, один из авторов работы, профессор Центра Джона Иннеса (Великобритания).
За последние годы биологи открыли множество примеров того, как паразиты научились манипулировать поведением своих хозяев и даже напрямую управлять их действиями. Самыми продвинутыми из подобных «кукловодов» можно назвать грибки из рода Ophiocordyceps, которые напрямую контролируют организм тропических муравьев и превращающих их в послушных «зомби».
Хогенхаут и ее коллеги обнаружили, что похожее умение есть и у некоторых паразитических бактерий из рода Phytoplasma. Эти микробы могут заражать множество растений и вызывать у них множество нарушений в развитии, в результате большинства которых растения перестают цвести и давать плоды.
Биологи выяснили, что все это – результат работы бактериального белка, который ученые назвали SAP05. Микробы вырабатывают его в больших количествах и выделяют в окружающие ткани растения, где он проникает в клетки и начинает взаимодействовать со структурами, участвующими в переработке белкового «мусора».
В результате растение начинает уничтожать не только поврежденные молекулы, но и снижать активность важнейших сигналов, которые отвечают за остановку роста и переход к цветению и плодоношению. Из-за этого растение впадает в «вечное детство» и при этом начинает тратить все ресурсы на рост новых листьев и побегов.
Опыты биологов показали, что подобные изменения в жизнедеятельности растений можно остановить, если изменить структуру белка RPN10, с которым взаимодействует SAP05. Что интересно, подобным образом SAP05 действует только на белки растений и не вмешивается в работу уничтожителей «мусора» в клетках цикадок и других насекомых, переносящих фитоплазму.
В ближайшее время Хогенхаут и ее коллеги планируют провести аналогичные опыты с другими растениями, играющими важную роль в работе сельского хозяйства. Эти эксперименты покажут, можно ли защитить эти культуры от фитоплазмы при помощи внесения небольших изменений в структуру гена, кодирующего белок RPN10.
Статья опубликована в журнале Cell
Источник: ИТАР-ТАСС
