Биологи раскрывают секреты защиты растений по частям

Исследователи, изучающие, как гормон жасмонаты защищает растения и способствует их росту, выяснили, как транскрипционный репрессор пути передачи сигнала жасмонатов попадает в ядро растительной клетки.

Они надеются, что это открытие в конечном итоге поможет фермерам получать лучшие урожаи с меньшим использованием потенциально вредных химикатов.

Механизм репрессии

Команда из Техасского университета в Арлингтоне и Университета штата Мичиган сосредоточилась на роли репрессоров передачи сигнала жасмонатов, называемых JAZ. Они исследовали, как JAZ взаимодействует с основным фактором транскрипции MYC2 и белком COI1, который является рецептором, необходимым для передачи сигнала жасмонатов.

Исследователи обнаружили, что физическое взаимодействие между репрессорами и MYC2 сохраняется внутри ядра растительной клетки, предотвращая транскрипцию генов, связанных с жасмонатами.

Важность открытия

Как пояснил Шэн Ян Хэ из Мичиганского университета, эта жесткая репрессия факторов транскрипции важна, потому что активация передачи сигнала жасмонатов, хотя и важна для защиты растений от патогенов и насекомых, требует энергии и может привести к торможению роста — широко известному феномену, называемому компромиссом между ростом и защитой.

Мэли Мелотто отметила, что понимание передачи сигнала жасмонатов на молекулярном уровне также жизненно важно, потому что некоторые патогены растений, такие как Pseudomonas syringae, разработали способы имитации действия гормона в клетке, что позволяет им агрессивно колонизировать растения, не активируя естественные защитные механизмы.

Финансирование и перспективы

Работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения (NIH), Министерством энергетики США, Медицинским институтом Говарда Хьюза и Фондом Гордона и Бетти Мур.

Следующим шагом в исследовании жасмонатов станет определение того, какой домен белка JAZ отвечает за врожденный иммунитет растений. По словам Мелотто, это один из путей к устойчивому сельскому хозяйству: «Повышая генетическую устойчивость, мы могли бы сократить использование пестицидов, снизить затраты на производство сельскохозяйственных культур и способствовать экологически чистым методам ведения сельского хозяйства».