Открытие Джима Вествуда, профессора патологии растений, физиологии и науки о сорняках в Колледже сельского хозяйства и наук о жизни, открывает дверь в новую область науки, которая исследует, как растения взаимодействуют друг с другом на молекулярном уровне. Это также дает ученым новое понимание способов борьбы с паразитическими сорняками, наносящими ущерб продовольственным культурам в некоторых из беднейших частей мира.
Его выводы были опубликованы 15 августа в журнале Science.«Открытие этой новой формы общения между организмами показывает, что это происходит гораздо чаще, чем кто-либо ранее предполагал», — сказал Вествуд, который является аффилированным исследователем Института естественных наук Фралина. «Теперь, когда мы обнаружили, что они делятся всей этой информацией, следующий вопрос:« Что именно они говорят друг другу? »».
Вествуд исследовал взаимосвязь между паразитическим растением, повиликой и двумя растениями-хозяевами, арабидопсисом и томатами. Чтобы высасывать влагу и питательные вещества из растений-хозяев, повилика использует придаток, называемый гаусториумом, для проникновения в растение. Вествуд ранее открыл новые горизонты, когда обнаружил, что во время этого паразитарного взаимодействия между двумя видами происходит транспорт РНК.
РНК транслирует информацию, передаваемую из ДНК, которая является планом организма.Его новая работа расширяет сферу этого обмена и исследует мРНК, или РНК-мессенджер, которая отправляет сообщения внутри клеток, сообщая им, какие действия следует предпринять, например, какие белки кодировать.
Считалось, что мРНК очень хрупкая и недолговечная, поэтому передача ее между видами была невообразимой.Но Вествуд обнаружил, что во время этих паразитарных отношений между обоими растениями происходил обмен тысячами и тысячами молекул мРНК, создавая открытый диалог между видами, позволяющий им свободно общаться.Посредством этого обмена паразитические растения могут диктовать, что должно делать растение-хозяин, например, снижать его защиту, чтобы паразитическое растение могло более легко атаковать его.
Следующий проект Вествуда направлен на выяснение того, что именно говорят мРНК.Используя эту недавно полученную информацию, ученые теперь могут исследовать, могут ли другие организмы, такие как бактерии и грибы, также обмениваться информацией аналогичным образом. Его открытие также может помочь решить проблему нехватки еды.
«Паразитические растения, такие как ведьминая трава и заразиха, представляют собой серьезную проблему для бобовых и других культур, которые помогают накормить некоторые из беднейших регионов Африки и других регионов», — сказала Джули Скоулз, профессор Университета Шеффилда, Великобритания, знакомая с работами Вествуда. но не был частью этого проекта. «Помимо того, что открытия Вествуда проливают новый свет на коммуникацию паразита и хозяина, они имеют захватывающее значение для разработки новых стратегий контроля, основанных на нарушении информации мРНК, которую паразит использует для перепрограммирования хозяина».Вествуд сказал, что, хотя его открытие увлекательно, то и его применение будет не менее интересно.
«Прелесть этого открытия в том, что эта мРНК может быть Ахиллесом холмом для паразитов», — сказал Вествуд. «Все это действительно захватывающе, потому что эта новая информация может иметь множество потенциальных последствий».