Как растения превращаются в зомби

Учёные из Йенского университета (Германия) выяснили молекулярные причины бактериального заболевания растений. В свежем выпуске журнала Trends in Plant Science исследователи объясняют, как фитоплазмы разрушают жизненный цикл растений и обрекают их на «зомби»-существование.

Насекомые, в данном случае определённый вид цикадок, могут переносить бактерии — так называемые фитоплазмы, которые разрушают жизненный цикл растений. Вместо цветения заражённые образцы формируют лишь рудиментарные листовые структуры, что предотвращает половое размножение. «Эти растения становятся живыми мертвецами», — отмечает генетик профессор д-р Гюнтер Тайсен из Йенского университета. В конечном итоге они служат лишь распространению бактерий, поэтому учёные называют такие растения «зомби».

Ключевую роль играет белок SAP54, производимый бактериями. Моделирование показало, что SAP54 структурно очень похож на белки растений семейства MADS-domain, участвующие в регуляции развития цветка. Из-за этого сходства растительные белки связываются с SAP54, а не со своими партнёрами. Это приводит к деградации MADS-domain-белков, и они перестают выполнять свою нормальную функцию в регуляторных комплексах развития цветка. В результате не формируются лепестки и цветочные органы.

Учёные предполагают, что бактериальный белок в ходе эволюции адаптировался к своему хозяину, чтобы так точно имитировать структуру растительных белков.

Заражение фитоплазмами известно давно (например, садоводы называют его «ведьмиными метлами» у яблонь) и иногда приводит к потере урожая. «Хотя мы теперь лучше понимаем процесс заражения, мы ещё не способны его предотвратить», — говорит профессор Тайсен. Тем не менее, новые данные являются многообещающей основой для дальнейших фундаментальных исследований. Влияние фитоплазм может быть полезно для лучшего понимания эволюционного происхождения цветков.