Vedci mohli objaviť novú formu komunikácie rastlín

Ak ste niekedy žili v dome so záhradou alebo ste pracovali na plantáži, viete, aké komplikované je vysporiadať sa so zamorením parazitmi, ktoré sa vždy vracajú pre viac práce. Americkí vedci však možno urobili objav, ktorý ľuďom poskytne náskok v každodenných "rastlinných bitkách".

Podľa novej štúdie uverejnenej v časopise Science, parazitická rastlina zvaná cuscuta je schopná nielen „nasať“ genetický materiál z hostiteľskej rastliny, ale do nej tiež vstreknúť kód svojich vlastných génov. Útočník by posielal kúsky svojej RNA do inej rastliny - medziľahlej formy genetickej informácie, ktorá premosťuje medzeru medzi syntézou DNA a proteínov.

Podľa vedcov by to mohol byť len jeden zo spôsobov, ako si tieto organizmy vymieňajú energiu. Predstavujú však aj oveľa zaujímavejšiu možnosť: že to môže byť doteraz neznáma forma komunikácie medzi rastlinami.

Nový svet možností

„Typický spôsob, akým rastliny komunikujú, je prostredníctvom chemických prvkov uvoľňovaných prostredníctvom ich listov a koreňov. Takže zistenie, že dochádza k výmene RNA, je nový koncept, ktorý sa nikdy nepreskúmal, “hovorí James Westwood, spoluautor štúdie a fyziolog rastlín vo Virginia Tech.

„Je to pôsobivé z niekoľkých dôvodov. Prvým je, že si zvyčajne myslíme, že by parazit fungoval ako taký. Nezvažovali by sme vidieť genetický pohyb do hostiteľa, ale iba živiny, ktoré votrelia do sania, “zdôrazňuje. Okrem novosti tohto objavu vedec tvrdí, že má potenciálne aplikácie pre poľnohospodárstvo. Vedci by mohli pomocou výmeny RNA poskytnúť obranné mechanizmy napadnutých rastlín.

Pri výskume tím Westwood sekvenoval vzorky tkanív z hostiteľských paradajok a kuskusových rastlín, ktoré napadajú rôzne druhy rastlín zvinutím okolo nich a prenikaním ich cievnym systémom. Ich genóm už bol úplne sekvenovaný, takže vedci boli schopní kúpiť RNA obsiahnutú vo vzorkách so zodpovedajúcimi sekvenciami DNA v genóme.

„Všetko sme vyriešili procesom eliminácie a separácie sekvencií, ktoré sa podstatne nelíšili od sekvencií v úplnom genóme, “ hovorí Westwood. Použitím tejto techniky vedci zistili, že počas invazívneho procesu sa pravdepodobne vymení tisíce RNA sérií medzi hostiteľom a parazitom.

Rastlinná špionáž

Pretože zdieľané materiály sú vlastne informačné molekuly, je možné, že parazit používa svoju vlastnú RNA na špionáž a hackovanie celého systému hostiteľskej rastliny. Odosielané informácie by mohli, okrem iného, ​​zmäkčiť bunkové steny útočníka, čím by sa uľahčilo nadviazanie ďalších spojení.

„Čo by sme mohli urobiť, je vytvoriť hostiteľskú plantáž, ktorá produkuje krátke sekvencie RNA, ktoré pôsobia špecificky proti parazitom. Pomáhali by sme rastlinám vybudovať si vlastné obranné systémy, “vysvetľuje. Poľnohospodári teraz používajú herbicídy, aby okrem iného zabránili tomu, aby kuskus napadol paradajkovú, lucernú a brusnicovú zeleninu - použitím genetického prístupu by sa eliminovala potreba tohto typu chemického prvku.

Podľa biológa Neelima Sinhy, ktorý sa nezúčastnil na štúdii, sa v minulosti vyskúšalo vytvorenie podobných genetických zbraní pomocou jednotlivých génov. „Podľa novej správy však„ nová správa naznačuje, že s veľkým pohybom RNA by mohli byť kontrolnými stratégiami ovplyvnené rôzne parazitické procesy. “

Hľadanie dôkazov

Bohužiaľ, vedci zatiaľ nepreukázali, že vymieňaná RNA bola použitá ako informácia, takže je možné, že táto teória už neexistuje. Napriek tomu vrodená povaha RNA vedie Westwood k presvedčeniu, že rastliny pravdepodobne budú produkovať proteíny na základe vzájomných genetických informácií.

V každom prípade bude Westwood a jeho tím stále musieť preukázať, že vymieňaná RNA je v skutočnosti kódovaná rastlinami príjemcov skôr, ako niekto môže uvažovať o šľachtení rastlín s „zabudovanými“ obrannými systémami. Vedec tvrdí, že úloha nebude ľahká, pretože vedci budú musieť rozlíšiť proteíny, ktoré votrelec vytvoril pomocou vlastného kódu, od proteínov, ktoré by mohli vytvárať pomocou informácií o hostiteľovi.

„Zistenie, či bol proteín vyrobený z RNA, ktorá sa pohybovala alebo či sa jednoducho pripravila z napadnutej rastliny, je určite oveľa náročnejšie [ako to, čo tím doteraz urobil], “ hovorí Westwood. Jeden vedec z procesu sa pokúsi zachytiť útržky kódu, zatiaľ čo sa stále používajú na výrobu proteínov.

Takže ste pripravení na budúcu generáciu superplantátov? Zanechajte svoj názor v komentároch.