Võimalik, et teadlased on avastanud taimede kommunikatsiooni uue vormi

Kui olete kunagi elanud aiaga majas või töötanud istanduses, teate, kui keeruline on tegeleda parasiitide taimede nakatumisega, mis tuleb alati suurema töö jaoks tagasi. USA teadlased võisid siiski teha avastuse, mis annab inimestele eelise igapäevastes “taimelahingutes”.

Ajakirja Science avaldatud uue uuringu kohaselt suudab parasiittaim nimega cuscuta mitte ainult "imeda" oma peremeestaime geneetilist materjali, vaid süstida sinna ka omaenda geenide koodi. Sissetungija saadaks oma RNA tükid teisele taimele - geneetilise teabe vahevormile, mis ületaks lõhe DNA ja valkude sünteesi vahel.

Teadlaste sõnul võib see olla vaid üks viis, kuidas need organismid energiat vahetavad. Kuid need pakuvad ka palju huvitavamat võimalust: see võib olla taimede vahel seni tundmatu suhtlusvorm.

Uus võimaluste maailm

„Taimede tavapärane suhtlusviis on nende lehtede ja juurte kaudu eralduvate keemiliste elementide kaudu. Nii et RNA-vahetuse olemasolu on uus kontseptsioon, mida pole kunagi uuritud, ”ütleb James Westwood, uuringu kaasautor ja Virginia Tech taimefüsioloog.

„See on muljetavaldav mitmel põhjusel. Esimene on see, et tavaliselt arvame, et parasiit käituks sellisena. Me ei kaaluks peremeesorganismi geneetilise liikumise nägemist, vaid ainult toitaineid imev sissetungija, ”osutab ta. Selle avastuse uudsuse kõrval väidab teadlane, et tal on potentsiaalseid rakendusi põllumajanduses. Teadlased võisid tunginud taimedele kaitsemehhanismide saamiseks kasutada RNA-vahetust.

Uurimistöös järjestas Westwoodi meeskond peremehe tomatite ja kuskussi taimede koeproove, mis tungivad erinevatesse taimeliikidesse, keerates neid ümber ja tungides nende veresoonkonda. Nende genoom on juba täielikult järjestatud, nii et teadlastel õnnestus osta genoomis vastavate DNA järjestustega proovides sisalduv RNA.

"Lahendasime kõik selliste järjestuste eemaldamise ja eraldamise teel, mis ei erinenud oluliselt kogu genoomi omadest, " ütleb Westwood. Seda tehnikat kasutades tegid teadlased kindlaks, et sissetungi käigus vahetatakse peremeesorganismi ja parasiidi vahel tõenäoliselt tuhandeid RNA-seeriaid.

Taimne spionaaž

Kuna jagatud materjalid on tegelikult informatsioonimolekulid, on võimalik, et parasiit kasutab kogu peremeeste taimede süsteemi luuramiseks ja häkkimiseks omaenda RNA-d. Saadetud teave võib muu hulgas pehmendada sissetungija raku seinu, hõlbustades rohkemate ühenduste loomist.

„Mida me teha saaksime, on peremeestaime loomine, mis tekitab lühikesi RNA järjestusi, mis töötavad spetsiaalselt parasiidi vastu. Aitaksime taimedel oma kaitsesüsteeme üles ehitada, ”selgitab ta. Põllumajandustootjad kasutavad nüüd herbitsiide, et takistada cuscuta rünnakut muu hulgas tomatil, lutsernil ja jõhvikköögiviljal - geneetilise lähenemisviisi kasutamine välistaks vajaduse seda tüüpi keemiliste elementide järele.

Uuringus mitteosalenud bioloogi Neelima Sinha sõnul on sarnaste geenirelvade loomist varem proovitud üksikute geenide abil. Kuid tema sõnul "soovitab uus raport, et RNA suure liikumisega võivad kontrollistrateegiad mõjutada mitmesuguseid parasiitprotsesse."

Tõendite otsimisel

Kahjuks pole teadlased veel tõestanud, et vahetatud RNA-d kasutati informatsioonina, seega on võimalik, et teooriat pole enam. Sellegipoolest viib RNA loomupärane olemus Westwoodi arvates, et taimed toodavad tõenäoliselt üksteise geneetilise teabe põhjal valke.

Igal juhul peavad Westwood ja tema meeskond ikkagi tõestama, et vahetatud RNA-d kodeerivad tegelikult retseptori taimed, enne kui keegi võib isegi kaaluda "manustatud" kaitsesüsteemidega taimede paljundamist. Teadlase sõnul ei ole ülesanne kerge, kuna teadlased peavad sissetungija tehtud valke oma koodi abil eristama valkudest, mida nad võidakse peremeesteabe abil luua.

"Uurimine, kas valk tehti RNA-st, mis liikus, või oli see lihtsalt sissetunginud taimest valmis, on kindlasti palju keerukam [kui see, mida meeskond on siiani teinud], " ütleb Westwood. Üks protsess, mille abil teadlased proovivad, on koodilõikude jäädvustamine, kui neid veel kasutatakse valkude valmistamiseks.

Niisiis, kas olete tulevase superplantatsioonide põlvkonna jaoks valmis? Jäta oma arvamus kommentaaridesse.