W Wielkiej Brytanii zmodyfikowano receptory zbóż, aby rozpoznawały dwa efektory — ScienceDaily
Międzynarodowa grupa naukowców pod kierownictwem specjalistów z brytyjskiego John Innes Centre zmodyfikowała receptory odpornościowe roślin zbożowych, aby mogły rozpoznawać dwa efektory grzybowe — cząsteczki wykorzystywane przez patogen podczas zakażania roślin. W przyszłości takie podejście może wzmocnić ochronę pszenicy, jęczmienia i ryżu przed chorobami grzybowymi, informuje ScienceDaily.
Przedmiotem badania był grzyb Magnaporthe oryzae, który wywołuje pyriculariozę. Jest to najgroźniejsza choroba grzybowa uprawianego ryżu, stanowiąca również zagrożenie dla pszenicy i jęczmienia w niektórych regionach Azji i Afryki. Według przytoczonych danych pyricularioza ryżu każdego roku niszczy ilość ziarna, która wystarczyłaby do wyżywienia około 60 milionów ludzi.
Jak rośliny rozpoznają grzyba
Grzyb dostarcza do komórek liści i łodyg efektory, które zakłócają normalne funkcjonowanie rośliny i pomagają infekcji się rozwijać. Rośliny są w stanie wykrywać takie cząsteczki za pomocą receptorów odpornościowych i uruchamiać reakcję obronną, w tym lokalne obumieranie zakażonych komórek, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się patogenu.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Zespół badał tandemowe białka kinazowe, czyli TKP — klasę receptorów odpornościowych zbóż, która zaczęła być intensywnie badana stosunkowo niedawno. Część tych białek ma domenę HMA zdolną do wiązania się z efektorami grzyba. Za pomocą metod biofizycznych i krystalografii naukowcy określili strukturę tej interakcji oraz zmienili receptory TKP tak, aby rozpoznawały dwa różne efektory.
Testy są jeszcze przed nami
Zdolność jednego receptora do wykrywania kilku celów określa się jako podwójną swoistość; w przypadku naturalnych receptorów odpornościowych występuje ona rzadko. Autorzy uważają, że w przyszłości może to umożliwić tworzenie receptorów zdolnych do jednoczesnego reagowania na kilka zagrożeń grzybowych.
Początkowe testy przeprowadzono na protoplastach — pojedynczych komórkach pszenicy wykorzystywanych jako model do badania reakcji tkanek roślinnych. Kolejnym etapem ma być sprawdzenie, czy zmodyfikowane receptory zapewnią ochronę całym roślinom w warunkach szklarniowych. Badacze rozważają także połączenie receptorów TKP z receptorami klasy NLR, które prawdopodobnie aktywują odporność za pomocą różnych mechanizmów.
