Каким образом грибы-паразиты подавляют иммунитет растений?

Источник: eol.org

Патогенные грибы из семейства головневых наносят громадный ущерб сельскому хозяйству. Бороться с ними с помощью химикатов довольно сложно — они быстро мутируют и приспосабливаются. Специалисты из Института Макса Планка в Марбурге изучили гриб под названием пузырчатая головня кукурузы (Ustilago maydis). Ученые выявили один из путей, с помощью которого паразит подавляет систему защиты растения. Гриб выделяет белковый коктейль, одним из компонентов которого является фермент Cmu1 (хоризмамутаза). Проникая внутрь клеток кукурузы, белок изменяет метаболизм и разрушает иммунитет растения. Это способствует успешному заражению.

Cmu1 является компонентом метаболического пути, благодаря которому из исходного вещества хоризмата образуется тирозин и фенилаланин. Данные аминокислоты незаменимы для людей и животных. Салициловая кислота, которая является важным компонентом защиты растения от патогенных микроорганизмов, тоже производится из хоризмата. В итоге выделения грибом фермента Cmu1 метаболические реакции внутри инфицированной клетки меняются, и синтез салициловой кислоты подавляется. С помощью естественных клеточных механизмов белок проникает в соседние клетки и меняет их метаболизм под нужды гриба еще до заражения.

Ученые обнаружили, что гены, ответственные за синтез фермента Cmu1, встречаются почти у всех патогенных организмов, которые питаются и размножаются за счет живых тканей высших растений. Видимо, многие паразиты используют этот метод, чтобы обмануть защиту хозяина. По мнению руководителя исследования Регины Кахманн, если удастся предотвратить влияние патогенных организмов на метаболизм растений, потери сельского хозяйства будут значительно сокращены. Правда, Cmu1 — лишь один из компонентов белкового коктейля, выделяемого грибом. Скорее всего, в этой субстанции находятся и другие ферменты, способные нарушить защиту растений. Их изучением ученые собираются заняться в ближайшем будущем.