Подробна Статистика
Статии: 3509
Коментари към статиите: 3565
Снимки: 2072
Обяви: 1539
Връзки: 287
Фирми: 345
Теми във форума: 3199
Мнения във форума: 58358
Потребители във форума: 2061
Продукти в магазина: 2628
|
|
|
Зелен имунитет |
|
|
19 декември 2007 |
Зелен имунитет DatsoPic 1.2 © 2007 by Andrey DatsoВ търсене на максимално ефективно “оръжие” срещу селскостопанските вредители, изследователите обръщат взор към естествените защитни системи на растенията. Оказва се, че подобно на имунната система при животните, растенията също притежават разнообразен и сложно организиран арсенал за отбрана.
Сериозен проблем пред селекционерите на полезни сортове растения е как да избегнат нападенията, съответно и щетите, причинени от естествените вредители. Използването на пестициди е най-лесният, но не съвсем безвреден метод за здравето ни.
Поради това, генетици и селекционери разработват методи за получаване на сортове растения, устойчиви на различни вредители. Методите се основават на естествената способност на растенията да се противопоставят на враговете си. Повишаването на устойчивостта на растенията обаче не винаги е свързано с безвъзвратното елиминиране на паразитите. Както човешката имунна система може да бъде “излъгана”, така и растителната не е застрахована от нашественици-хитреци.
При експерименти, провеждани с домати, изследователи от Института за растителни изследвания Boyce Thompson (САЩ) установяват , че обикновено растенията се справят бързо с инвазии на паразитни бактерии (например бактерията Pseudomonas syringae). И тук действа познатият имунологичен принцип: разпознаване – активиране на защитни механизми – унищожаване. В активиращата система при домата участва белтъчна молекула, наречена FEN, която стартира верижна реакция от биохимични процеси, водещи в крайна сметка до унищожението на бактерията.
Ето и идеалната цел на растителните паразити – ако преодолеят FEN клетките на бактерията P. syringae ще могат необезпокоявани да навлезнат и да се размножават за сметка на растението гостоприемник. Точно това и се случва. Някои щамове на паразитната бактерия притежават протеин, който може да “изключи” имунната система, използвайки феномен, известен като молекулна мимикрия. Подобно на познатата мимикрия при животните, бактериалният протеин наречен AvrPtoB се “представя” в растението като част от собствената му защитната система. Той наподобява растителният ензим убиквитин лигаза, чиято роля е да се прикрепва към различни клетъчи протени, които по една или друга причина са нефункционални, като така дава сигнал за тяхното разграждане.
Така по сложен механизъм бива подлъган главният страж на растенията – FEN. Чрез свързване на AvrPtoB с него растението предприема атака срещу собствената си отбранителна система, унищожавайки без да „знае” своя тъй важен FEN. Приликата със СПИН тук е поразителна – растителният организъм сам изтребва имунните си агенти, позволявайки по този начин разпространението на заразата. За разлика от човешкия СПИН обаче, растенията чрез комплекс от приспособителни реакции се „научават” да разпознават подмолния враг, като така в еволюцията се създава непрестанна надпревара между паразит и гостоприемник в стремежа и на двете страни да оцеляват и оставят приспособимо потомство.
В други две изследвания биолози от университетите в Мичиган и Вашингтон установяват механизма на действие на растителния хормон жасмонат. Той е ключов както за развитието на растителния организъм, така и за правилното функциониране на зелената имунна система. В търсене на механизма на действие на хормона, изследователите се натъкват на интересна закономерност. В растителните клетки съществува уникална организация на протеини и генетични сигнали, които са в „реактивна готовност” (нещо като бойната готовност на една военна организация). Състоянието се поддържа от т.нар. JAZ протеини, които буквално удържат защитния арсенал на клетката от потенциалното му задействане. Когато обаче е налице зараза, жасмонатът подава сигнал на JAZ протеините и те освобождават от опеката си защитната система на клетките, която (поради готовността си) съумява изключително бързо да организира отбранителен отговор. Откритието дава възможност за разработване на ваксини за растения. Чрез тях учените се надяват да подобрят добивите от ценни култури.
Друг изненадващ факт бе оповестен на годишната среща на Американското ботаническо дружество. Изследователи от Института Макс Планк в Германия съобщиха, че гените, отговорни за изявата на защитни реакции срещу паразити са свързани с процеса на образуване на нови растителни видове. В някои случаи, растителните клетки, нападнати от паразит се саможертват като слагат край на съществуването си (явлението се нарича програмирана клетъчна смърт или апоптозис). Така се предпазват останалите здрави клетки от разпространение на заразата. Гените, които кодират сигналите, отключващи апоптозиса са отговорни, според изследователите, и за т.нар. хибридна несъвместимост. Това означава, че индивиди от един и същ вид не могат да имат поколение. Или ако имат, то е обречено на гибел преди да успее успешно да се размножи. Това е цял нов хоризонт за теоретиците-еволюционисти – възможно е вирусните и бактериалните инфекции да са имали значително влияние в еволюцията на растителния свят, което продължава и в наши дни.
Изобщо еволюцията на отбранителните системи в живия свят изглежда скоро ще бъде основно преразгледана. Данните от изследвания, свързани с имунитета при растенията се увеличават непрестанно. Някои от тях недвусмислено показват, че животинските, дори човешка имунни системи могат да водят началото си от древни растителни имунни прототипи. Откритие на изследователи от Британския Колумбийски университет доказа съществуването и действието на сходен с човешкия важен имунокомптентен протеинен комплекс при растението Arabidopsis thaliana. Нищо чудно да се окаже, че животът на Земята е възможен благодарение на растенията не само заради това, че подсигуряват съществуването ни с кислород.
12 август, 2007
- http://capital.bg/showblog.php?storyid=367357
Коментари () |
|
|
|
 |
|
|
|
|
