В Британии модифицировали рецепторы злаков для распознавания двух эффекторов — ScienceDaily
Международная группа ученых под руководством специалистов британского John Innes Centre модифицировала иммунные рецепторы злаковых культур, чтобы они могли распознавать два грибковых эффектора — молекулы, которые патоген использует во время заражения растений. В перспективе такой подход может усилить защиту пшеницы, ячменя и риса от грибковых болезней, сообщает ScienceDaily.
Объектом исследования стал гриб Magnaporthe oryzae, вызывающий пирикуляриоз. Это наиболее опасная грибковая болезнь культурного риса, которая также представляет угрозу для пшеницы и ячменя в отдельных районах Азии и Африки. Согласно приведенным данным, ежегодно пирикуляриоз риса уничтожает объем зерна, которого хватило бы для питания примерно 60 миллионов человек.
Как растения распознают грибок
Грибок доставляет в клетки листьев и стеблей эффекторы, которые нарушают нормальную работу растения и помогают инфекции развиваться. Растения способны выявлять такие молекулы с помощью иммунных рецепторов и запускать защитную реакцию, в том числе локальное отмирание зараженных клеток для сдерживания распространения патогена.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Команда исследовала тандемные киназные белки, или TKP, — класс иммунных рецепторов злаков, который начали активно изучать относительно недавно. Часть этих белков имеет домен HMA, способный связываться с эффекторами грибка. С помощью биофизических методов и кристаллографии ученые определили структуру такого взаимодействия и изменили рецепторы TKP для распознавания двух различных эффекторов.
Проверка еще впереди
Способность одного рецептора выявлять несколько мишеней называют двойной специфичностью; для природных иммунных рецепторов она встречается нечасто. Авторы считают, что в дальнейшем это может позволить создавать рецепторы, способные одновременно реагировать на несколько грибковых угроз.
Первоначальные испытания проводили на протопластах — отдельных клетках пшеницы, которые используют в качестве модели для исследования реакции растительных тканей. Следующим этапом должна стать проверка того, обеспечат ли модифицированные рецепторы защиту целых растений в тепличных условиях. Исследователи также рассматривают сочетание TKP-рецепторов с рецепторами класса NLR, которые, вероятно, активируют иммунитет разными механизмами.
