Вирус подавляет иммунный ответ гусениц и растений
Известно, что некоторые осы подавляют иммунную систему гусениц-хозяев, чтобы успешно вырастить в них своё потомство. Исследователи из Университета Пенсильвании показали, что, помимо подавления иммунитета гусениц, осы также подавляют защитные механизмы растений, которыми питаются гусеницы. Это гарантирует, что гусеницы продолжат оставаться подходящей средой для потомства ос.
По словам профессора Гэри Фелтона, тип вируса — полиднавирус (polydnavirus) — находится в яичниках самок ос. При введении в гусениц-хозяев он ответственен за подавление как иммунного ответа гусеницы, так и защитного механизма растения.
«Мы обнаружили, что полиднавирусы не только подавляют иммунную систему гусениц, но и ослабляют защитные реакции растения-хозяина гусениц. Полиднавирус подавляет глюкозооксидазу в слюне гусениц, которая обычно вызывает защиту растений. Такое подавление выгодно как осе, так и вирусу, поскольку улучшает развитие и выживаемость осы внутри гусеницы».
Команда, в которую входила аспирант Чинг-Вен Тан, поместила заражённых и незаражённых осами гусениц на растения томата. После 10 часов питания гусениц исследователи собрали оставшиеся листья и проверили их на активность ферментов и экспрессию генов, связанных с защитным ответом.
«С помощью молекулярных и биохимических методов мы обнаружили, что заражённые гусеницы вызывали значительно более низкую ферментативную активность и экспрессию защитных генов у растений томата по сравнению с незаражёнными. Мы также установили, что слюна гусениц, в которой полиднавирус снизил уровень глюкозооксидазы, была ответственна за индукцию этих более слабых защитных реакций у растений».
Результаты опубликованы в онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
По словам Фелтона, результаты их команды подтверждают выводы другого исследования Фэн Чжу из Вагенингенского университета (Нидерланды) и коллег, опубликованного в том же выпуске PNAS.
«Это исследование также показывает, что полиднавирус в системе паразитоид-гусеница — другой, нежели наша система — обладает схожей способностью влиять на иммунитет растения-хозяина. В природе значительный процент гусениц заражён осами. Кроме того, десятки тысяч видов ос являются носителями полиднавирусов. Следовательно, существует высокая вероятность того, что наши результаты и результаты команды Фэн Чжу будут очень распространены во многих взаимодействиях растений и травоядных».
Тан добавляет, что результаты двух исследований показывают, что взаимодействие между растениями и их естественными врагами гораздо сложнее, чем считалось ранее.
«Наше исследование демонстрирует важную роль микроорганизмов во взаимодействиях растений и насекомых. Способность полиднавирусов, обладающих менее чем парой сотен генов, так dramatically влиять на ос, гусениц и растения, remarkable».
Команда из Пенсильвании планирует изучить, могут ли другие паразитические осы и вирусы, способные заражать гораздо более широкий спектр видов гусениц, также подавлять защиту растений аналогичным образом.