Известно, что растения обладают быстрой защитой от множества угроз – от нападения насекомых до вторжения патогенов. Эти сложные механизмы иммунного ответа действуют через сложную сеть, которую биологи растений пытались распутать.
Решающее значение для этой защиты имеет время и продолжительность иммунных ответов. Люди обладают сильной и быстрой воспалительной реакцией, которая необходима для предотвращения болезней, но хроническое и стойкое воспаление может быть вредным для нашего здоровья.
Точно так же растения обладают защитными механизмами, которые рассчитаны на быструю и эффективную реакцию против патогенов, но при этом строго контролируются, чтобы избежать угрозы организму хозяина.
Кейни Дрессано, Алиса Хаффакер и их коллеги из Отделения биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили критическое «включение-выключение» в системе иммунного ответа растений. Как описано 20 июля в их отчете, опубликованном в Nature Plants, они определили новый механизм переключения регуляторов – РНК-связывающий белок, который помогает включить иммунные ответы через несколько минут после атаки. Через несколько часов переключатель следует за сигналом деактивации «выключено», чтобы избежать самоповреждения растения.
«Эти результаты позволили по-новому взглянуть на то, как сложные хитросплетения иммунных реакций растений организованы для успешной борьбы с патогенами, и проложили путь к повышению устойчивости растений к болезням для обеспечения стабильности пищевых продуктов в будущем», – сказал Хаффакер, доцент Секции. клеточной биологии и биологии развития.
Новый переключатель был обнаружен в растениях арабидопсиса для контроля сплайсинга транскриптов мРНК, которые кодируют сигнальные белки-регуляторы иммунного ответа растений.
Исследователи говорят, что для включения иммунной защиты простая химическая модификация РНК-связывающего белка обращает вспять сплайсинг мРНК, который обычно держит иммунные ответы дезактивированными. Чтобы отключить иммунный ответ, вторая химическая модификация РНК-связывающего белка возвращает сплайсинг мРНК в «нормальный» режим, а иммунный ответ снова контролируется.
«Эта работа выходила за рамки простого определения нового регулятора иммунитета растений», – сказал Хаффакер, говоря о подробных раскрытых механизмах. «Мы обнаружили определенные химические модификации, которые контролируют регуляторную функцию, транскрипционные мишени регулятора, дифференциальное сплайсинг мишеней и точные эффекты сплайсинга как на функцию мишени, так и на общие иммунные ответы растений и устойчивость к болезням."