Скрытый мир химической коммуникации и войны в почве

Новое исследование показывает, как патогенные микробы в почве ведут химическую войну за выживание. Учёные из Университета Висконсин-Мэдисон расшифровали один из химических сигналов в этой скрытой борьбе.

Химическая атака и защита

• Бактерия Ralstonia solanacearum (возбудитель бактериального увядания) пытается заразить грибковый патоген Fusarium fujikuroi.
• В ответ гриб производит набор антибактериальных соединений, включая красный пигмент бикаверин, чтобы защититься.
• Когда у Fusarium искусственно удалили способность производить бикаверин, бактерия Ralstonia успешнее вторгалась в гриб.

Стратегия выживания и неожиданный союзник

• Ralstonia выделяет соединение, заставляющее Fusarium образовывать устойчивые структуры — хламидоспоры (способ переживания стресса).
• Бактерия затем вторгается в эти споры, вероятно, чтобы пережить зиму.
• Гриб Botrytis cinerea (другой патоген растений) также начал производить бикаверин и хламидоспоры под воздействием того же бактериального сигнала. Он получил генетический аппарат для производства бикаверина от Fusarium в результате древнего переноса генов.

Ключевое открытие

Угроза вторжения со стороны Ralstonia заставила оба вида грибов производить защитный бикаверин, перекрывая их обычные условия для синтеза пигмента (которые зависят в основном от доступности питательных веществ).

Значение исследования

Эта работа, опубликованная 22 мая в журнале mBio, — часть усилий по изучению тайных химических коммуникаций в почвенных микробных сообществах. Понимание этих взаимодействий может помочь в борьбе с устойчивыми угрозами для сельскохозяйственных культур.

"То, как эти микробы взаимодействуют и "разговаривают" друг с другом, всё ещё находится в зачаточном состоянии. Мы действительно не знаем, как они общаются. И это то, куда мы хотим двигаться в нашей лаборатории", — говорит профессор Нэнси Келлер.