Международная группа биологов совершила революцию в генетике растений, полностью расшифровав скрытый механизм их химической самообороны. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на пресс-службу Пекинского университета.
Пока генетики по всему миру пытаются защитить урожай от болезней с помощью тонн химикатов, природа доказывает: лучшие технологии уже вшиты в ДНК растений. Международная группа ученых совершила прорыв, полностью расшифровав генетический конвейер, который превращает обычные клетки растений в фабрику по производству мощнейшего противогрибкового оружия — фитоалексина дебнеола.
Новое исследование описывает работу молекулярного «умного переключателя», который защищает растения от вирусов и грибков без вреда для них самих.
Растения не могут убежать от патогенов, поэтому они используют химическую защиту. Фитоалексины — это токсичные для микробов соединения, которые растение синтезирует с нуля прямо во время атаки. Однако постоянно держать такое оружие наготове опасно: оно токсично для самого организма.
Ученые выяснили, как эволюция решила эту дилемму с помощью изящного генетического механизма:
Режим сна: В мирное время особая микроРНК (miR1919) жестко блокирует синтез защитных белков. Инструкции по сборке «оружия» заперты.
Сигнал тревоги: Как только нападают бактерии или грибки, клетка мгновенно уничтожает miR1919.
Сборка завода: На свободу выходит белок-организатор MCD1. Он работает как мастер по сборке мебели: физически притягивает друг к другу разрозненные ферменты (EAS и EAE) и выстраивает их в идеально точный конвейер.
Залп: Этот конвейер за секунды генерирует смертоносный для врага дебнеол строго в месте укуса или заражения, не отравляя остальное растение.
До сих пор ученые знали, что растения выделяют защитные вещества, но не понимали, как именно запускается этот скрытый конвейер. Взлом модуля miR1919-MCD1 меняет всё.
Управляя этим генетическим переключателем, биотехнологи смогут создавать супер-культуры (от картофеля и томатов до табака и винограда), которые будут включать иммунитет на максимум за секунды. Это позволит отказаться от агрессивных пестицидов: поля больше не придется заливать химией, ведь растения защитят себя сами.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: magnific