Атака на белковом фронте: бактерии Xanthomonas вызывают заболевания томатов и перца и вводят вредные белки в клетки растений. Исследователи из Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU), Боннского университета, Университета Фрайбурга и Института биохимии растений имени Лейбница (IPB) в Галле обнаружили, как один из этих белков влияет на поступление питательных веществ и гормональный баланс растений.. Их исследование было недавно опубликовано в журнале Nature Communications..
Исследовательская группа под руководством генетика растений из Галле профессора Уллы Бонас уже довольно давно занимается изучением взаимодействия между патогенными бактериями и растениями. Группа фокусируется на бактериях Xanthomonas, которые в первую очередь поражают растения томата и перца. В своей более ранней работе лаборатория Галле уже доказала, что бактерии вводят многочисленные вредные белки, так называемые эффекторы, в растительные клетки через специализированную систему секреции, которая работает как молекулярный шприц. «Этот белковый коктейль ослабляет защитные силы растений и позволяет бактериям размножаться внутри растений. Растения быстрее стареют, теряют листья и дают меньше плодов», - говорит Улла Бонас.
Одним из таких вредных белков является XopH. Исследовательские группы из Галле, Бонна и Фрайбурга более подробно изучили механизм действия этого конкретного белка. Используя новые аналитические методы, разработанные исследователями из Фрайбурга, они смогли показать, что белок XopH нацелен на один из основных источников фосфора внутри растительных клеток. «Когда XopH истощает этот запас, он, вероятно, не только забирает у растения питательные вещества, но и подготавливает его к приему вредных бактерий», - объясняет Бонас. Вероятно, белок XopH также ослабляет защитные силы растения и изменяет его гормональный баланс, о чем свидетельствует тот факт, что пораженные растения имеют проблемы с ростом.
Некоторые растения-хозяева адаптировались к атакам бактерий Xanthomonas и могут распознавать манипуляции через XopH. «Мы пока не знаем, как именно они это делают. Однако результат всегда один и тот же: больная ткань отмирает, чтобы изолировать инфицированную область и предотвратить дальнейшее распространение патогенных бактерий по растительной ткани», - заключает Бонас.
Исследование Nature Communications дает еще один ответ на вопрос, как бактерии вредят растениям и как растения реагируют на эту угрозу. Тем не менее, в целом, необходимо провести много фундаментальных исследований, чтобы полностью понять процесс болезни: XopH - это только один из более чем 35 эффекторных белков, которые бактерии вводят в растения для их колонизации.