Кой е приятел, кой е враг
Човек използва салицилова киселина от растения за облекчаване на болка и треска, за инхибиране на тромбоза и тумори; от статията в Science получаваме отговор защо това вещество се произвежда от самото растение. Наркотикът, който се използва от хилядолетия, и днес крие много изненади.
В днешно време е въпрос на пара да разгадаем какви самите растения използват веществата, които ние използваме като лекарства, за да ги извлечем. Водещият автор Джефри Дангл и колегите му от Медицинския институт на Хауърд Хюз в САЩ откриха, че растенията не само използват салицилова киселина в известната досега защитна хормонална роля, т.е. тя не се използва само за задържане на патогените, но и активно допринася за растенията. полезни бактерии-симбионти. Това е салициловата киселина е растителен хормон, който помага на растението да реши кой е приятел или враг и регулира образуването на микробиома на корена.
Имунна сигнализация и комуникация на стрес
Както подчертават авторите на изследване, публикувано в Science, салициловата киселина модулира колонизацията на микробиома на корена чрез специфична бактериална такса, тяхното проучване е предназначено да разбере как растението може да избира сред десетки хиляди видове бактерии, живеещи в почвата, как образува симбиотична връзка с бактериите, които са полезни за него и как той държи патогените далеч. По-доброто разбиране на бактериалната общност около корените на растенията, т.е. микробиома на растението, може да позволи на хората да манипулират тази бактериална общност и да увеличат добивите и евентуално да разработят нови човешки лекарства чрез изучаване на нови растителни хормони.
Изследователите са използвали различни генетично модифицирани индивиди от Arabidopsis thaliana - гъша трева - за своите изследвания. Поради ниския брой хромозоми (5) и краткото време на генериране на гъша трева, изследвания на растителната биология модел организъмa, подобно на бактерията E. coli, използвана също като модел на организъм или в биологични инструменти за изследване на животни, Drosophila melanogaster или нематода (C. elegans). Тъй като геномът на гъшата трева е много малък, това е първото растение, чийто генетичен запас е секвениран (през 2000 г.).
В проучванията изследователите са използвали генетично модифицирани гъши билки, на които липсва един, два или и трите известни хормона, използвани в растителната защита (салицилова киселина, жасмонова киселина, етилен). Оказа се, че растенията, на които липсват и трите вида имунни предаватели, не оцеляват, докато тези, които нямат една или две молекули, изглежда компенсират дефицита добре, но чрез идентифициране на бактериални видове, живеещи в симбиоза с корените си (това е направено от изследователи с помощта на бактериално рибозомно РНК секвениране).) разкри, че микробиомът на корена е значително променен при растения без салицилова киселина. Както Dangl обяснява, салициловата киселина не само държи потенциалните вредители далеч, но привлича полезни бактерии към корена на растението чрез положителна сигнализация, т.е. салициловата киселина определя кои микроби колонизират корените.