Este posibil ca oamenii de știință să fi descoperit o nouă formă de comunicare a plantelor

Dacă ați locuit vreodată într-o casă cu o grădină sau ați lucrat într-o plantație, știți cât de complicat este să faceți față infestărilor cu plante parazite, care revin întotdeauna pentru mai multă muncă. Cu toate acestea, oamenii de știință din SUA ar fi putut face o descoperire care să le ofere oamenilor un avantaj în „bătăliile cu plantele” din fiecare zi.

Conform unui nou studiu publicat de revista Science, o plantă parazitară numită cuscuta este capabilă să nu "sugă" materialul genetic din planta sa gazdă, dar să injecteze și codul propriilor gene. Invadatorul ar fi trimis bucăți de ARN-ul său către cealaltă plantă - forma intermediară de informații genetice care să pună la distanță distanța dintre ADN și sinteza proteinelor.

Potrivit cercetătorilor, aceasta ar putea fi doar o modalitate prin care aceste organisme schimbă energie. Cu toate acestea, ele prezintă și o posibilitate mult mai interesantă: că aceasta poate fi o formă de comunicare până acum necunoscută între plante.

O nouă lume a posibilităților

„Modul tipic de comunicare a plantelor este prin elemente chimice eliberate prin frunzele și rădăcinile lor. Așadar, constatarea că există un schimb de ARN este un concept nou care nu a fost niciodată explorat ”, spune James Westwood, coautor al studiului și fiziologul plantelor la Virginia Tech.

„Acest lucru este impresionant din mai multe motive. Primul este că, de obicei, credem că un parazit ar acționa ca atare. Nu ne-am gândi să vedem mișcarea genetică în gazdă, ci doar invadatorul suge substanțe nutritive ”, subliniază el. Pe lângă noutatea acestei descoperiri, savantul afirmă că are aplicații potențiale pentru agricultură. Oamenii de știință ar putea folosi schimbul de ARN pentru a da mecanisme de apărare a plantelor invadate.

În cadrul cercetării, echipa Westwood a secvențiat probe de țesut de la roșii gazdă și plante cu cuscus, care invadează diverse specii de plante, înfășurându-se în jurul lor și penetrând sistemul lor vascular. Genomul lor a fost deja complet secvențial, astfel încât cercetătorii au fost capabili să cumpere ARN-ul conținut în eșantioane cu secvențe de ADN corespunzătoare în genom.

„Am rezolvat totul printr-un proces de eliminare și separare a secvențelor care nu au fost substanțial diferite de cele din genomul complet”, spune Westwood. Folosind această tehnică, cercetătorii au stabilit că mii de serii de ARN pot fi schimbate între gazdă și parazit în timpul procesului de invazie.

Spionajul vegetal

Deoarece materialele partajate sunt de fapt molecule de informație, este posibil ca parazitul să își folosească propriul ARN pentru a spiona și a pirata întregul sistem de plante gazdă. Informațiile trimise ar putea, printre altele, să înmoaie pereții celulari ai invadatorului, făcând mai ușoară stabilirea mai multor conexiuni.

„Ce am putea face este să creăm o plantație gazdă care să producă secvențe de ARN scurte care să funcționeze în mod specific împotriva parazitului. Am ajuta plantele să-și construiască propriile sisteme de apărare ”, explică el. Fermierii folosesc acum erbicide pentru a împiedica cuscusul să atace legumele cu roșii, lucerne și merișoare, printre altele - utilizarea abordării genetice ar elimina nevoia acestui tip de element chimic.

Potrivit biologului Neelima Sinha, care nu a participat la studiu, crearea unor arme genetice similare a fost încercată în trecut folosind gene individuale. Cu toate acestea, ea spune, "noul raport sugerează că, cu mișcarea mare de ARN, diverse procese parazite ar putea fi afectate de strategiile de control."

În căutarea dovezilor

Din păcate, cercetătorii nu au dovedit încă faptul că ARN-ul schimbat a fost utilizat ca informație, așa că este posibil ca teoria să nu mai fie. Totuși, natura inerentă a ARN-ului îl determină pe Westwood să creadă că plantele pot produce proteine ​​pe baza informațiilor genetice reciproc.

În orice caz, Westwood și echipa sa vor trebui în continuare să demonstreze că ARN-ul schimbat este de fapt codat de către plantele receptoare înainte ca oricine să poată chiar lua în considerare plantele de reproducție cu sisteme de apărare „încorporate”. Omul de știință spune că sarcina nu va fi ușoară, deoarece cercetătorii vor trebui să distingă proteinele făcute de intrus folosind propriul cod de cele pe care le-ar putea crea cu informații despre gazdă.

„Aflarea dacă o proteină a fost obținută din ARN care s-a mutat sau dacă pur și simplu a fost gata din planta invadată este cu siguranță mult mai dificilă [decât ceea ce echipa a făcut până acum]”, spune Westwood. Unul dintre oamenii de știință din procesul pe care îl vor încerca este să capteze fragmente de cod în timp ce acestea sunt încă utilizate pentru a face proteine.

Deci, gata pentru o viitoare generație de superplante? Lasă-ți părerea în comentarii.