Здрав хемиски коктел - научен спектар
Вести: Здрав хемиски коктел
Animивотните и растенијата имаат високо развиен имунолошки систем кој им овозможува успешно да се борат против повеќето напади на патогени микроорганизми како што се вируси, бактерии и габи. Претходно беше познато од растенијата дека нивните клетки можат да ги препознаат странските молекули кои се ослободуваат од патогените микроорганизми за време на нападот преку рецепторите на нивната површина и внатре во клетката. Сепак, овој механизам на имунолошкиот систем има само одлучувачко значење за дел од потенцијалните патогени. Честопати се поврзува со активирање на програмирана клеточна смрт во нападнатите клетки, така што напаѓачот е лишен од хранливиот медиум кога заразените клетки умираат.
Истражувачка група предводена од Пол Шулце-Леферт од институтот Макс Планк за истражување на размножување сега бара дополнителни, претходно скриени, напредни линии на одбрана во растенијата. Истражувачите во Келн имале тале-корсес Arabidopsis thaliana со габа од прашкаст мувла Blumeria graminis hordei што нормално влијае само на тревите и предизвикува сериозно оштетување на јачменот. Талевиот крес обично не е нападнат од овој вид прашкаст мувла. Сепак, научниците успеале да откријат ретки мутанти на тале крес, кои исто така можат да бидат заразени од мувла во прав.
Научниците беа во можност да детектираат претходно непознати протеини во клеточната мембрана на овие растенија. Овие таканаречени SNARE протеини функционираат како места за прицврстување (цел-SNARE; цел, Инж.: Цел) за везикули оптоварени со отров во чија мембрана обвивка седи соодветен пандан (везикула-SNARE). Мутантите очигледно имаат дефект во генот за овие целни протеини SNARE. Како резултат, везикулите веќе не се во можност да се спојат со клеточната мембрана и конкретно да го ослободат нивниот токсичен товар. Резултатот е дека инвазивната габа може непречено да го продолжи својот напад низ клеточниот wallид.
Принципот на транспорт на везикули контролиран од протеините SNARE е веќе познат од сигналните процеси кај луѓето и животните, во кои везикулите се спојуваат со различни мембрани. Според овој принцип, гласничките супстанции на нервните завршетоци се ослободуваат токму до нивната дестинација.
Интересно е тоа што научниците од Келн беа во можност да ги откријат овие протеини СНАРЕ и во кората на јачменот и во треската. Ова јасно стави до знаење дека овој одбранбен механизам мора да биде еволутивно многу стар систем, бидејќи двата вида се разделија пред околу 200 милиони години. Научниците се сомневаат дека имунолошкиот систем на растенијата достигнува само ниво на ефикасност преку интеракција помеѓу оваа новооткриена, широко ефикасна „прва линија на одбрана“ и низводно, високо специфичен рецепторски систем, за да се спречи обидот за инфекција на повеќето штетни габи.
Нападот на габи, кои честопати се обидуваат да навлезат во растителна клетка со помош на ензими кои го деградираат клеточниот wallид, брзо се регистрира од нападнатата ќелија: Потоа, за многу кратко време, во внатрешноста се формираат специјализирани транспортни контејнери, кои се натоварени со хемиски отровен коктел. Со помош на протеините SNARE, спакуваниот отровен товар прецизно се насочува кон клеточниот ид, до точката на влегување на габата и се испушта таму кон надвор. Растителната ќелија го преживува нападот неповреден, додека напаѓачот обично не преживува од поплавата хемиски воени агенти.
Во споредба, истражувачите откриле дека аминокиселинските низи на целните протеини СНАРЕ од кора од јачмен и тале се многу слични. Спротивно на тоа, одбраната на јачменот од габата на прашкаста мувла со посредство на везикулите е значително намалена. Веројатно, прашкастата мувла во јачменот пронашла начини или да се потисне транспортот на везикули или да се смири отровниот товар.
Следно, молекуларните генетичари сакаат да испитаат кои компоненти на клеточниот скелет служат како лизгачки шини за насочен транспорт на везикули. Тие исто така претпоставуваат дека растителните клетки имаат механички сензори за стрес во нивната плазма мембрана кои активираат синтеза и транспорт на одбранбени везикули во случај на напад.
Конечно, точниот хемиски состав на отровниот коктел останува да се разјасни. Интересно, се чини дека неговиот состав се разликува од растителни видови до растителни видови. Огромна разновидност на хемиско оружје може да се генерира врз основа на истата основна шема, т.е. насочен транспорт на везикули. Затоа, растенијата веројатно произвеле изобилство хемиски средства за борба во борбата против патогените микроорганизми.
Друштвото Макс Планк (МПГ) е институција за основно истражување финансирана пред се од федералните и државните влади. Работи околу осумдесет институти Макс Планк.