Битва Плеяд против иммунитета растений

Мифологические нимфы перевоплотились в группу белков головни кукурузы, чтобы начать битву с иммунитетом кукурузы. Один из этих белков выделяется среди своих сестёр-Плеяд, подобно своему тезке из греческой мифологии. Исследование, проведённое в GMI — Институте молекулярной биологии растений Грегора Менделя Австрийской академии наук, — опубликовано в журнале PLOS Pathogens.

Плеяды: между мифологией, звёздами и иммунитетом кукурузы

Гены, кодирующие Плеяды, расположены в геноме Ustilago maydis (головни кукурузы) как корегулируемый кластер, отсюда аналогия со звёздным скоплением. Этот генетический кластер особенно динамичен из-за высокой распространённости последовательностей транспозонов («прыгающих генов»). В результате высокого разнообразия последовательностей белки-эффекторы Плеяды не имеют консервативных доменов, что делает предсказание их функций на основе последовательности невозможным.

Разная тактика для одной цели

«Впервые мы пролили свет на функцию целого кластера эффекторов в U. maydis — кластера из десяти генов, кодирующих Плеяды», — заявляет профессор Армин Джамей. Удаление кластера сильно ослабляет патоген и приводит к накоплению активных форм кислорода (АФК) в инфицированных тканях растений, что является известным механизмом иммунной защиты растений.

Восемь из десяти Плеяд, несмотря на заметные различия в последовательностях, специфически нацелены именно на этот механизм, но различными способами. «Вы должны представлять себе отдельных Плеяд как различные подразделения, сражающиеся с одним врагом на нескольких фронтах», — объясняет доктор Фернандо Наваррете, первый автор публикации.

Стимулирование цветения для лучшей борьбы с иммунитетом

Джамей и его команда показали, что две из Плеяд, Taygeta1 и Merope1, ингибируют продукцию АФК в разных компартментах растительной клетки: Taygeta1 — в цитоплазме, а Merope1 — в ядре.

Более того, Merope1 воздействует на семейство ферментов, которые также контролируют время цветения. «Эффектор, который подавляет иммунитет, одновременно способствуя цветению, был бы большим преимуществом для головнёвых грибов, которые обычно спорулируют только в цветковых тканях хозяина», — поясняет Джамей.