Животные гораздо лучше борются с болезнями, вызванными микробами, чем растения. Очаги заражения растений просто отмирают и опадают на землю. Если отмирает слишком много, - растение погибает. Животные имеют сложную иммунную систему, которая способна создавать новые антитела при обнаружении новых угроз. Часто это занимает всего несколько недель. В своей работе исследователи из Университета Восточной Англии задались вопросом: можно ли позаимствовать часть иммунной системы животных, чтобы помочь растениям бороться с инфекциями.
Противостояние: как антитела животных защищают растения от болезней
Группа биотехнологов из Университета Восточной Англии разработала новый способ повышения устойчивости растений к болезням. Ученые «дали» растениям антитела животных. В своей работе группа описывает использование антител ламы и альпаки для борьбы с определенным типом грибка, атакующего растения.
Антитела ламы и альпаки защитили листья. Слева — после введения антител, справа — без антител. Science (2023). DOI: 10.1126/science.abn4116.
Антитела животных пережили чудесное превращение, чтобы стать защитниками растений
Чтобы выяснить это, исследовательская группа опиралась на другую работу, проведенную группой из Института биомедицинских исследований Уайтхеда. В той работе ученые предложили использовать однодоменные антитела, полученные от альпаки, чтобы нарушать клеточные процессы у млекопитающих. Эта идея была реализована для защиты растений от грибка.
Альпака на страже здоровья растений
Альпака
В недавнем исследовании команда создала так называемые пикотела — антитела лам и альпак, которые были «склеены» с белком Pik-1. В природе этот белок обычно встречается в растениях, подобных растениям табака. Этот белок помогает обнаружить другой белок, который позволяет грибку заражать клетки растений.
Команда вводила пикотела в различные виды растений, а затем подвергала их воздействию грибка. Ученые протестировали 11 вариантов своих пикотел и обнаружили, что четыре из них не только безвредны для растительных клеток, но и убивают клетки грибков. Это именно та стратегия, которая помогает растениям себя защитить.
Исследователи также обнаружили, что разные версии пикотел можно комбинировать, чтобы дать растениям несколько способов борьбы с болезнью.