Секреты секреции: характеристика эффекторных белков патогена, вызывающего разрушительное заболевание растений

Иногда самые нишевые фитопатогены наносят самый сильный удар. Так произошло с цитрусовой индустрией Флориды, где производство апельсинов сократилось на 70% с момента появления в 2005 году заболевания Huanglongbing (позеленение цитрусовых).

Болезнь вызывает бактерия Candidatus Liberibacter asiaticus, которая распространяется летающим насекомым — в отличие от большинства бактериальных фитопатогенов. Когда насекомое питается сахаристым соком растения, оно вводит бактерии непосредственно во флоэму — транспортную систему растения, что позволяет бактериям распространяться по всему растению.

Близкий родственник возбудителя позеленения цитрусовых, Candidatus Liberibacter solanacearum (CLso), — это новый возникающий патоген томата и картофеля. Поскольку эта бактерия не может выжить вне своих хозяев, о ней известно очень мало, в том числе о том, как она вызывает болезнь.

Недавнее исследование под руководством Паолы Рейес Кальдас из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружило и охарактеризовало секретируемые белки патогена CLso. Эти белки, называемые эффекторами, дают ключ к пониманию тактик манипуляции, которые бактерия использует для подавления растения-хозяина.

Опубликованное в журнале Molecular Plant-Microbe Interactions, исследование показало, что эти эффекторы могут присутствовать как в растении, так и в насекомом-хозяине. Попадая в растение, эффекторы могут нацеливаться на различные части клетки, такие как хлоропласты, критически важные для фотосинтеза.

Кроме того, эти эффекторы мобильны и могут перемещаться из одной растительной клетки в другую. Автор-корреспондент Гитта Коукер комментирует: «Эти эффекторы также могут перемещаться из клетки в клетку, что может объяснить, как Liberibacter может манипулировать растением, оставаясь ограниченным флоэмой. В отличие от эффекторов культивируемых бактерий, колонизирующих листья, большинство эффекторов Liberibacter не подавляют иммунные ответы растений, что указывает на их уникальную активность».

Остается выяснить, изменяют ли эти уникальные активности среду флоэмы или привлекательность для насекомых, чтобы облегчить распространение патогена, но это исследование предлагает захватывающую отправную точку для изучения этого сложного заболевания. После идентификации мишеней этих эффекторов генетическая модификация этих важных сельскохозяйственных культур для предотвращения манипуляций может стать эффективным решением для борьбы с этими болезнями.