В дополнение к наблюдаемому компромиссу, рост и оборона требуют, казалось бы, противоречащих друг другу требований. Рост – это процесс, который часто требует ослабления клеточной стенки, чтобы у клеток было пространство для расширения.
Защита во многих случаях требует уплотнения клеточной стенки. Таким образом, клетки образуют более прочную преграду, через которую патогенам труднее проникнуть. В своей статье исследователи показывают, что связанный с ростом регулятор транскрипции HBl1 (гомолог Bee2, взаимодействующий с lBH 1) контролирует оба процесса в растениях.
По-разному используя экспрессию НАДФН-оксидаз (NOX) и пероксидаз (POX), HBl1 регулирует гомеостаз АФК в апопласте (пространство между клеточными стенками растения).
Когда растениям необходимо расти, HBI1 активен и настраивает уровни апопластных АФК, которые поддерживают рост, активируя определенные гены NOX и репрессируя определенные гены POX. В случае атаки патогена необходимо деактивировать HBI1, что приведет к увеличению уровней апопластных АФК за счет активации гена NOX и нескольких генов POX, которые подавляют рост, но повышают устойчивость растения к болезням.
Из-за противоположной природы этих двух процессов – оба регулируются одним и тем же фактором транскрипции, но при этом требуют противоречивых уровней АФК – исследователи показали, что компромисс между защитой и ростом вызван несовместимостью этих путей, а не ограниченностью. энергетические ресурсы.
Проект, начатый четыре года назад в качестве бакалаврской диссертации, выполнялся в Аахене. В связи с недавним переездом руководителя группы д-ра.
Шипперса, Институту генетики растений и исследований сельскохозяйственных культур (IPK) в Гатерслебене, проект был частично оценен и оформлен в Институте Гатерслебенера. Доктор.
Шипперс сообщает нам: «С нашими текущими выводами мы начинаем понимать один из механизмов, лежащих в основе компромисса между защитой и экономическим ростом. Это понимание имеет решающее значение, если мы хотим улучшить производство биомассы растений, не рискуя снизить их способность защищаться от патогенов."
Доктор. Исследовательская группа "Seed Development" Шипперса в IPK продолжит изучение различных путей внутри семян растений.
Доктор. Шипперс: «В настоящее время в растениях содержится более 70 пероксидаз и 10 НАДФН-оксидаз, и мы точно не знаем, что они делают. Они представляют для меня особый интерес, поскольку пероксидазы и оксидазы оказывают схожее действие на растения и животных.
Это указывает на то, что их функциональная консервация предшествовала сохранению гормонов, поскольку пути передачи сигналов гормонов эволюционировали в специфические пути у растений и людей. Мы стремимся полностью распутать эти пути на клеточном уровне, чтобы однажды мы могли раскрыть их регуляцию и функцию в процессе развития растений."