Cell Host & Microbe: Для борьбы с плесенью растения засылают троянского коня

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили скрытое молекулярное оружие, с помощью которого растения атакуют клетки вторгшейся серой плесени. 

Если вы когда-нибудь видели в своем холодильнике пушистый кусок фрукта, то вы видели серую плесень. Это агрессивный грибок, который поражает более 1 400 видов растений: почти все фрукты, овощи и многие цветы. Это второй по вредоносности грибок для продовольственных культур в мире, ежегодно приносящий миллиардные потери урожая.

Новая статья в журнале Cell Host & Microbe описывает, как растения отправляют крошечные, безобидные на вид липидные «пузырьки», наполненные РНК, через линию фронта в клетки агрессивной плесени. Оказавшись внутри, различные типы РНК выходят наружу, чтобы подавить инфекционные клетки, которые их втянули.

Растения не просто сидят и ничего не делают. Они пытаются защитить себя от плесени, и теперь мы лучше представляем, как они это делают, — говорит Хайлинг Джин, профессор кафедры микробиологии и патологии растений UCR и ведущий автор новой работы.

Ранее команда Джина обнаружила, что растения используют пузырьки, которые технически называются внеклеточными везикулами, для отправки малых молекул РНК, способных заглушить гены, которые делают плесень вирулентной. Теперь команда узнала, что эти пузырьки могут также содержать молекулы мессенджерной РНК, или мРНК, которые влияют на важные клеточные процессы, включая функции органелл в клетках плесени.

Эти мРНК могут кодировать некоторые белки, которые попадают в митохондрии клеток плесени. Они являются энергетической базой любой клетки, поскольку вырабатывают энергию, — объясняет Джин.

Попадая внутрь, они нарушают структуру и функции грибковых митохондрий, что препятствует росту и вирулентности грибка.

До конца не ясно, почему гриб принимает липидные пузырьки. Джин предполагает, что они могут быть просто голодными.

Скорее всего, грибки захватывают везикулы, потому что им просто нужны питательные вещества. Они не знают, что в везикулах спрятаны РНК, — говорит она.

Эта стратегия эффективна для растений, поскольку одна молекула мРНК может оказать огромное влияние на грибок.

Прелесть доставки мРНК, а не других форм молекулярного оружия, заключается в том, что одна РНК может быть переведена во множество копий белков. Это усиливает действие мРНК-оружия, — говорит Джин.

Плесень также использует эти же липидные пузырьки для доставки небольших повреждающих РНК в растения, которые она заражает, чтобы подавить иммунитет хозяина — эта способность появилась в ходе коэволюционной гонки вооружений. Поскольку РНК легко разрушаются, пузырьки обеспечивают отличную защиту при транспортировке уязвимого груза как для растений, так и для грибов.

Во время инфекций всегда происходит множество коммуникаций и обменов молекулами, когда растения и грибы пытаются бороться друг с другом, — говорит Джин.

Раньше люди обращали внимание на обмен белками. Теперь же современные технологии позволили нам обнаружить еще одну важную группу игроков в этой битве.

В будущем ученые надеются использовать это открытие для создания инновационных, экологически чистых фунгицидов.

Фунгициды на основе РНК не будут оставлять токсичных остатков в окружающей среде и не будут воздействовать на людей и животных. РНК присутствует в большинстве продуктов питания, и она легко усваивается, — говорит Цзинь.

Борьба с вредителями и патогенами не прекращается. Если мы сможем доставлять мРНК, которая вмешивается в клеточные функции плесени, мы сможем помочь растениям более эффективно бороться в этой битве.

20.12.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Выращивать кальмаров в аквакультуре пытаю...

Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека
Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека

Способность собак чувствовать боль человека мо...

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред
Организаторы всероссийского конкурса «Знай наших» анонсировали новые номинации и партнеров проекта
Ученые ТПУ нашли эффективный способ создания вязких композиционных материалов для авиационной промышленности и машиностроени
Конференция по актуальным проблемам водоподготовки