Znanstveniki so morda odkrili novo obliko komunikacije z rastlinami

Če ste kdaj živeli v hiši z vrtom ali delali v nasadu, veste, kako zapleteno je spopadanje s parazitskimi napadi rastlin, ki se vedno vrnejo za več dela. Vendar so ameriški znanstveniki morda naredili odkritje, ki bo ljudem dalo prednost v vsakodnevnih "rastlinskih bitkah".

Glede na novo raziskavo, ki jo je objavila revija Science, parazitska rastlina, imenovana cuscuta, ne more samo "sesati" genskega materiala iz svoje gostiteljske rastline, ampak tudi v njej vbrizgati kodo svojih genov. Napadalec bi pošiljal koščke svoje RNA na drugo rastlino - vmesno obliko genetskih informacij, ki premošča vrzel med DNK in sintezo beljakovin.

Po mnenju raziskovalcev bi to lahko bil le en način, kako si ti organizmi izmenjujejo energijo. Vendar pa predstavljajo tudi veliko bolj zanimivo možnost: da je to morda doslej neznana oblika komunikacije med rastlinami.

Nov svet možnosti

"Tipičen način, kako rastline komunicirajo, je prek kemičnih elementov, ki se sproščajo skozi njihove liste in korenine. Tako je ugotovitev, da obstaja izmenjava RNA, nov koncept, ki ga nikoli niso raziskovali, "pravi James Westwood, soavtor študije in fiziolog rastlin v Virginia Tech.

"To je impresivno iz več razlogov. Prva je ta, da običajno mislimo, da bi zajedavec deloval kot tak. Ne bi razmišljali, da bi videli gostiteljsko gibanje v gostitelja, ampak le napadalec, ki sesa hranila, "poudarja. Poleg novosti tega odkritja, učenjak navaja, da ima potencialne aplikacije za kmetijstvo. Znanstveniki bi lahko uporabili izmenjavo RNA, da bi dobili obrambne mehanizme napadlih rastlin.

Skupina Westwood je v raziskavi sekvencirala vzorce tkiv iz gostiteljskih rastlin paradižnikov in kuskusa, ki vdirajo v različne rastlinske vrste tako, da se oklepajo okoli njih in prodrejo v njihov žilni sistem. Njihov genom je že v celoti sekvenciran, zato so raziskovalci lahko kupili RNA, vsebovano v vzorcih z ustreznimi zaporedji DNK v genomu.

"Vse smo rešili s postopkom izločanja in ločevanja sekvenc, ki se niso bistveno razlikovale od tistih v celotnem genomu, " pravi Westwood. S to tehniko so raziskovalci ugotovili, da se med invazijo med gostiteljem in parazitom verjetno izmenja na tisoče serij RNA.

Vegetansko vohunjenje

Ker so deljeni materiali dejansko molekule informacij, je mogoče, da zajedavec uporablja lastno RNA, da bi vohunil in lovil celoten sistem gostiteljskih rastlin. Poslane informacije bi lahko med drugim omehčale celične stene napadalca in olajšale vzpostavitev več povezav.

"Lahko bi ustvarili gostiteljsko plantažo, ki ustvarja kratke RNA sekvence, ki delujejo posebej proti zajedavcu. Pomagali bi rastlinam graditi svoje obrambne sisteme, "pojasnjuje. Kmetje zdaj uporabljajo herbicide, da preprečijo, da bi kuskus napadel paradižnik, lucerno in brusnično zelenjavo, med drugim - uporaba genetskega pristopa bi odpravila potrebo po tej vrsti kemičnih elementov.

Po besedah ​​biologinje Neelime Sinha, ki v raziskavi ni sodelovala, so ustvarjanje podobnega genetskega orožja v preteklosti poskusili z uporabo posameznih genov. Vendar pa pravi, "novo poročilo nakazuje, da bi ob velikem gibanju RNA na nadzorne strategije lahko vplivali različni parazitski procesi."

V iskanju dokazov

Na žalost raziskovalci še niso dokazali, da je bila izmenjena RNA uporabljena kot informacija, zato je mogoče, da teorije ni več. Kljub temu zaradi naravne narave RNA Westwood verjame, da rastline verjetno proizvajajo beljakovine, ki temeljijo na drugem genskem podatku.

Kakor koli že, Westwood in njegova ekipa bodo morali še vedno dokazati, da izmenjano RNA dejansko kodirajo prejemniške rastline, preden bo kdo sploh lahko razmislil o plemenskih rastlinah z "vgrajenimi" obrambnimi sistemi. Znanstvenik pravi, da naloga ne bo lahka, saj bodo morali raziskovalci razlikovati beljakovine, ki jih je vsiljivec uporabil z lastno kodo, od tistih, ki jih morda ustvarjajo z informacijami o gostitelju.

"Ugotoviti, ali je bil protein pripravljen iz RNA, ki se je premaknil, ali se je preprosto pripravil iz napadene rastline, je vsekakor veliko bolj zahtevno [od tega, kar je ekipa doslej naredila], " pravi Westwood. Znanstvenik bo poskusil ujeti delčke kode, medtem ko jih še vedno uporabljajo za izdelavo beljakovin.

Torej, pripravljeni na prihodnjo generacijo superplantov? Pustite svoje mnenje v komentarjih.