Поддержание иммунной системы в «приподнятом» состоянии является достаточно энергозатратным для любого организма. Чтобы сэкономить ресурсы и при этом обезопасить себя, растения научились активировать иммунную систему в те периоды, когда вероятность инфицирования является наиболее высокой. Способность модельного растения Arabidopsis thaliana регулировать сопротивляемость грибковой инфекции исследовала группа ученых из Великобритании и ЮАР. Статья с результатами их исследования опубликована в The Plant Journal.
В ходе экспериментов растения заражали спорами грибка Botrytis cinerea (плесневый грибок, возбудитель серой гнили) в разное время суток. Брали период в три часа и заражали листья в полночь, в три часа ночи, в шесть утра и т.д. Затем фиксировали степень заражения через 48 часов и через 72 часа. Параллельно с этим ученые измеряли состав и представленность различных РНК в клетках растения, тем самым анализируя, какие белки и сигнальные пути вовлечены в регуляцию иммунного ответа.
Результаты экспериментов показали, что зараженные на рассвете растения лучше всех сопротивлялись инфекции. Повышение активности иммунной системы происходило вне зависимости от внешнего светового режима, соотносясь только с молекулярными часами растения. При этом на рассвете у растений было обнаружено повышенное содержание факторов транскрипции (считывания ДНК), нацеленных на гены-регуляторы молекулярных часов. Ключевую роль в этом процессе играл белок JAZ6, и растения с «поломанными» часами утрачивали способность изменять активность иммунной системы в разное время суток.
Ранее в ряде работ было показано, что устойчивость растений к разным бактериальным инфекциям меняется в течение дня, однако данное исследование впервые обнаружило сходную реакцию на грибок. Ученые считают, что подробное изучение защитных систем растений поможет улучшить сельскохозяйственные культуры при помощи молекулярной селекции.
В ходе экспериментов растения заражали спорами грибка Botrytis cinerea (плесневый грибок, возбудитель серой гнили) в разное время суток. Брали период в три часа и заражали листья в полночь, в три часа ночи, в шесть утра и т.д. Затем фиксировали степень заражения через 48 часов и через 72 часа. Параллельно с этим ученые измеряли состав и представленность различных РНК в клетках растения, тем самым анализируя, какие белки и сигнальные пути вовлечены в регуляцию иммунного ответа.
Результаты экспериментов показали, что зараженные на рассвете растения лучше всех сопротивлялись инфекции. Повышение активности иммунной системы происходило вне зависимости от внешнего светового режима, соотносясь только с молекулярными часами растения. При этом на рассвете у растений было обнаружено повышенное содержание факторов транскрипции (считывания ДНК), нацеленных на гены-регуляторы молекулярных часов. Ключевую роль в этом процессе играл белок JAZ6, и растения с «поломанными» часами утрачивали способность изменять активность иммунной системы в разное время суток.
Ранее в ряде работ было показано, что устойчивость растений к разным бактериальным инфекциям меняется в течение дня, однако данное исследование впервые обнаружило сходную реакцию на грибок. Ученые считают, что подробное изучение защитных систем растений поможет улучшить сельскохозяйственные культуры при помощи молекулярной селекции.
