Идентифицирована аминокислотная замена, позволяющая патогенам переходить с одного растения на другое
Международная исследовательская группа из Великобритании, Германии и США выявила аминокислотную последовательность в эффекторных белках двух патогенов, которая объясняет, как устоявшийся патоген может перескочить с одного растения на другое.
Контекст: Понимание механизмов такого перехода помогает предотвращать серьёзные вспышки болезней, подобные картофельному голоду в Ирландии в XIX веке. Учёные связывают эту способность с эволюционными изменениями в эффекторных белках, которые патоген использует для нейтрализации защитных белков растения-хозяина.
Объекты исследования: Два вида патогенов рода Phytophthora:
- P. infestans — возбудитель фитофтороза, вызвавший картофельный голод.
- P. mirabilis — заражает только растение мирабилис (ночная красавица). Оба патогена, как считается, разошлись от общего предка примерно 1200 лет назад.
Ключевое открытие: Учёные сосредоточились на одном из 82 эффекторных генов, где ранее была обнаружена адаптивная эволюция. Они выяснили, что производимые этими генами белки (ингибиторы протеаз) сильнее связываются с протеазами своего растения-хозяина, чем с протеазами другого растения. Это объясняет специфичность заражения.
Главный результат: При детальном сравнении эффекторных белков двух патогенов была обнаружена всего одна разница в аминокислоте. Это указывает, что расхождение патогенов и приобретение новой специфичности к хозяину свелось к простому эволюционному изменению в одной аминокислоте.
Важный вывод: Столь незначительное различие между патогенами может определять, какие растения они способны заражать. Переход на нового хозяина, как правило, лишает патоген возможности заражать исходное растение.