Новое исследование, опубликованное 20 января в журнале Science, выявило ранее неизвестные средства, с помощью которых растения могут регулировать реакцию своей иммунной системы на патогены. Группа небольших пептидов, называемых RALF (факторы быстрой алкалинизации), служат для подавления иммунных сигналов, предотвращая дальнейший ответ после того, как иммунная система растения справилась с инфекцией. Открытие может проложить путь к улучшению иммунной системы продовольственных культур, что окажет огромное влияние на продовольственную безопасность.
В исследовании, проведенном в соавторстве с биологом-растением из королевы Жаклин Монаган, изучалось, как иммунная система растений работает, реагируя на угрозы, а также как растения регулируют свои реакции на патогены, чтобы избежать негативного воздействия на их рост и развитие.
«Большинство людей знакомы со своей собственной иммунной системой и тем, как она функционирует, но мы не часто рассматриваем иммунные системы других организмов», - объясняет доктор Монаган, принимавший участие в исследовании в качестве постдокторанта в Лаборатория Сейнсбери. «Иммунные реакции должны быть «выключены» после устранения угрозы - в противном случае возможны негативные последствия для организма. У людей это может привести к аутоиммунным нарушениям. У растений мы наблюдаем задержку роста и другие пагубные последствия».
Доктор. Монаган и ее коллеги измерили этот ответ, сначала отследив производство активных форм кислорода (АФК) - химически активных соединений, которые вырабатываются в растениях, подвергшихся воздействию молекул, которые, как известно, вызывают иммунный ответ. Растения также заражали различными патогенами и отслеживали иммунный ответ. Генетические тесты позволили исследователям определить ряд генов, которые важны для этих иммунных реакций. Результаты исследования расширяют понимание того, как растения способны бороться с болезнями, и, возможно, служат трамплином для будущих исследований, которые могут улучшить иммунный ответ и урожайность продовольственных культур.
Доктор. Монаган говорит, что это исследование играет роль в дальнейшем коллективном понимании того, как растения реагируют на экологические угрозы и патогены. Она говорит, что будущие разработки могут привести к улучшению иммунной системы продовольственных культур, что окажет огромное влияние на продовольственную безопасность.
«Исследования, подобные нашему, которые направлены на понимание тонких деталей иммунитета растений, постепенно продвигаются к этой способности», - объясняет она. «Если вы повысите иммунитет сельскохозяйственных культур в целом, у вас снизится урожай - растения могут отставать в росте, потому что они постоянно готовы бороться с инфекцией, а не расти. Нам нужно понять этот баланс, чтобы мы могли улучшить иммунную защиту. ответ на урожай, без этих пагубных последствий. Ключевым моментом является знание того, как «щелкнуть этот переключатель».