Учёные обнаружили новый фермент, заражающий растения — путь к потенциальной профилактике болезней

Исследователи открыли ранее неизученные способы, которыми патогены сельскохозяйственных культур разрушают клеточные стенки растений, что создаёт возможности для разработки эффективных технологий защиты от болезней.

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, описывает семейство ферментов, обнаруженных в микроорганизме Phytophthora infestans. Эти ферменты позволяют патогенам расщеплять пектин — ключевой компонент клеточных стенок растений, — тем самым преодолевая защиту растения и заражая его.

Международная команда исследователей под руководством биологов и химиков из Йоркского университета обнаружила новый класс ферментов, атакующих пектин, — LPMO. Учёные также показали, что отключение гена, кодирующего этот фермент, лишает патоген способности заражать растение-хозяина.

P. infestans вызывает фитофтороз картофеля — разрушительное заболевание растений, которое привело к массовому голоду в Европе и более чем миллиону смертей в Ирландии в 1840-х годах, во время так называемого «Великого голода». Инфекции растений продолжают наносить ущерб мировому производству сельскохозяйственных культур на миллиарды долларов ежегодно и угрожают продовольственной безопасности.

Обнаружение этого нового гена может открыть новые способы защиты сельскохозяйственных культур от этой важной группы патогенов.

Ведущий автор исследования, доктор Федерико Саббадин из Центра новых сельскохозяйственных продуктов (CNAP) факультета биологии Йоркского университета, заявил: «Эти новые ферменты, по-видимому, важны для всех патогенных оомицетов, и это открытие открывает путь для потенциально мощных стратегий защиты растений».

Профессор Саймон Маккуин-Мейсон (также из CNAP) отметил, что работа стала «результатом междисциплинарного сотрудничества между биологами и химиками в Йорке, фитопатологами из Института Джеймса Хаттона и геномиками из CNRS, с неоценимым молекулярным вкладом профессора Нила Брюса (CNAP) и профессоров Гидеона Дэвиса и Пола Уолтона с химического факультета Йорка».