Nieprzerwany wyścig zbrojeń, czyli jak patogeny przełamują odporność roślin

Pseudomonas syringae to bakteria wyrządzająca szkody w rolnictwie i sadownictwie na całym świecie. Ma status organizmu kwarantannowego, który podlega urzędowemu zwalczaniu. Odpowiada m.in. za plamistość liści, zamieranie pędów i tzw. raki bakteryjne wielu gatunków roślin uprawnych, w tym buraków, pszenicy i drzew owocowych.

Rośliny nie dysponują tak zaawansowanym układem odpornościowym jak zwierzęta, ale wobec ataku patogenów nie pozostają bezbronne. Najeźdźcy zostają rozpoznani dzięki specyficznym receptorom, co inicjuje kaskadę reakcji chemicznych, w których efekcie zwiększa się grubość tkanek, produkowane są toksyny, a zainfekowane komórki obumierają. Wyścig zbrojeń jednak nie ustaje, a bakterie wykształcają mechanizmy mające przełamać obronę przeciwnika.

Nowa strategia ataku została odkryta przez badaczy z Ruhr-Universität Bochum (Niemcy), a o szczegółach czytamy w „Science Advances”. Okazało się, że P. syringae w pierwszym etapie inwazji hamują mechanizm obronny związany z siateczką śródplazmatyczną, czyli miejscem produkcji białek i kontroli ich jakości. Następnie za pomocą dwóch wyspecjalizowanych białek efektorowych reorganizują funkcjonowanie komórek gospodarza. Inicjują powstawanie ciałek P, które magazynują cząsteczki RNA, zatrzymując w ten sposób możliwość powstawania białek, w tym odpowiedzialnych za zwalczanie patogenów. W efekcie roślina staje się bezbronna.

P. syringae utrudnia też przebieg innych kluczowych procesów komórkowych, m.in. autofagii, która umożliwia pozbycie się zbędnych i szkodliwych elementów. Badacze mają nadzieję, że na bazie poczynionego odkrycia uda się opracować nowe sposoby zwiększania odporności roślin uprawnych na najbardziej szkodliwe patogeny.