Ученые определили, как именно возбудитель серой гнили подавляет иммунитет растений, что позволило создать прототип безопасного фунгицида
© Sean Gallup/Getty ImagesЧитайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 3 августа. Исследователи из Китая и США выяснили, что клетки серой гнили и других патогенных грибков растений вырабатывают микроскопические пузырьки с молекулами РНК и белками, которые помогают этим возбудителям болезней подавлять иммунитет растений. Это открытие позволит ученым создать новые фунгициды, сообщила в четверг пресс-служба университета Калифорнии в Риверсайде (UCR). Подробности работы были опубликованы в журнале Nature Communications.
"Эти жировые пузырьки крайне сложно выделять и изучать, из-за чего их важная роль в жизненном цикле грибков оставалась неизученной на протяжении десятилетий. Мы обнаружили, что грибковые патогены используют эти пузырьки для защиты и доставки их главного оружия — коротких молекул РНК, подавляющих работу генов иммунной системы растений", — сказал профессор UCR Цзинь Хайлин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Грибки семейства склеротиниевые включают самые распространенные патогены культурных и диких растений. Они вызывают белую и серую гниль, которая ежегодно поражает тысячи тонн урожая и причиняет многомиллионные убытки фермерам по всему миру. Особенно подвержены этим болезням бобовые растения, различные сорта ягод, помидоры и лен.
Как отмечают авторы работы, существующие фунгициды постепенно теряют эффективность при борьбе с этими грибками, а также многие из них токсичны для людей и животных. Это вынуждает ученых искать новые способы борьбы с грибковыми инфекциями растений.
Основа для новых фунгицидов
Исследователи наблюдали за тем, как грибок Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили, подавляет работу гена AGO1 в клетках растения арабидопсис, что приводит к отключению их иммунной системы. Арабидопсис часто используется в лабораторных исследованиях — цикл развития этого растения очень короткий, а геном достаточно маленький, что делает его удобным для изучения.
Эксперименты показали, что растительные патогены вырабатывают большое число везикул, микроскопических жировых пузырьков, в которых присутствовали молекулы РНК и белок BcPLS1 из семейства тетраспанинов. Эти пузырьки, как обнаружили исследователи, способны проникать внутрь клеток растений, высвобождать свое содержимое и подавлять работу AGO1.
Далее авторы определили, что именно белок BcPLS1 играл ключевую роль как в процессе заражения растений, так и в формировании пузырьков. Подавление работы гена, отвечавшего за выработку этого белка, резко снизило патогенность B. cinerea. Аналогичным образом, отключение у арабидопсиса генов, отвечающих за транспортировку везикул внутрь клеток, защитило растение от грибковой инфекции.
Исследователи надеются, что их работа поможет создать новые фунгициды, которые будут подавлять размножение серой и белой гнили, не оказывая токсического действия на людей и животных.
