Открытие гена, который помогает растениям контролировать свою реакцию на болезни, может помочь в усилиях по выведению культур, устойчивых к инфекциям, как показывают исследования.
Выводы могут помочь найти способы тонкой настройки активности гена для повышения устойчивости к болезням, указывая на более устойчивые сорта сельскохозяйственных культур или новые методы лечения инфекций.
Это могло бы помочь обуздать потери урожая, вызванные болезнями растений. Это основная причина потерь урожая во всем мире, на которую приходится 10% потерь урожая ключевых сортов.
Ученые из Эдинбургского университета изучили, как, когда растения подвергаются атаке бактерий или вирусов, они производят небольшое количество газа, известного как оксид азота. Этот газ накапливается в клетках растений и вызывает реакцию иммунной системы растения.
Исследователи использовали обычный кресс-салат, Arabidopsis thaliana, чтобы изучить гены, активирующиеся при повышении уровня оксида азота. Они обнаружили, что ранее неизвестный ген, называемый SRG1, быстро активируется оксидом азота, а также запускается во время бактериальной инфекции.
Дальнейший анализ показал, что SRG1 запускает защитный механизм растения, ограничивая активность генов, подавляющих иммунный ответ.
Изменив активность гена SRG1, ученые смогли продемонстрировать, что растения с более высоким уровнем защитных белков, продуцируемых этим геном, более устойчивы к инфекциям. Они также обнаружили, что оксид азота регулирует иммунный ответ, гарантируя, что защитная система растения не реагирует чрезмерно.
Сверхактивная иммунная система повреждает растения и замедляет их рост точно так же, как аутоиммунные заболевания у людей заставляют иммунную систему атаковать организм. Исследователи говорят, что подобные механизмы, вероятно, будут обнаружены у многих других видов, и их открытия могут помочь понять фундаментальные процессы, лежащие в основе иммунной регуляции.