Home » Natură » Plantele își reprogramează celulele pentru a rezista „invadatorilor”

Plantele își reprogramează celulele pentru a rezista „invadatorilor”

Plantele își reprogramează celulele pentru a rezista „invadatorilor”
Credit foto: Guoyong Xu, Duke University/EurekAlert
Publicat: 02.09.2022

În timp de conflict, fabricile se reorganizează pentru a sprijini efortul de război. Liniile de asamblare își schimbă cursul de la transformarea pieselor auto la mitraliere sau de la construirea de mașini de spălat la motoare de avioane.

Plantele sunt adesea atacate de bacterii, virusuri și alți agenți patogeni, similar cu ceea ce se petrece într-un război real. Atunci când o plantă simte o invazie microbiană, aceasta face schimbări radicale în „supa chimică” a proteinelor din interiorul celulelor sale.

În ultimii ani, Xinnian Dong, profesor la Universitatea Duke, Statele Unite și echipa sa au aflat secretele acestui proces. Într-un nou studiu publicat în revista Cell, Dong și primul autor Jinlong Wang dezvăluie componentele cheie din celulele vegetale, care își reprogramează fabricile de proteine pentru a lupta împotriva bolilor.

Cum se adaptează plantele?

În fiecare an, aproximativ 15% din recoltă se pierde din cauza bolilor bacteriene și fungice, costând economia globală aproximativ 220 de miliarde de dolari. Plantele se bazează pe sistemul lor imunitar pentru a le ajuta să lupte, a spus Dong.

Spre deosebire de animale, plantele nu au celule imunitare specializate care pot călători prin fluxul sanguin până la locul infecției. Fiecare celulă din plantă trebuie să poată sta în picioare și să lupte pentru a se apăra, trecând rapid în modul luptă. Atunci când sunt atacate, plantele își schimbă prioritățile de la creștere la apărare, astfel încât celulele încep să sintetizeze noi proteine ​​și să suprime producția altora. Apoi „în decurs de două până la trei ore lucrurile revin la normal”, a spus Dong.

Ce se întâmplă atunci când plantele sunt infectate?

Zecile de mii de proteine ​​produse în celule îndeplinesc multe sarcini: catalizarea reacțiilor, servirea ca mesageri chimici, recunoașterea substanțelor străine, mutarea materialelor înăuntru și în afară. Pentru a construi o proteină specifică, instrucțiunile genetice din ADN-ul împachetat în nucleul celulei sunt transcrise într-o moleculă mesager numită ARNm. Această catenă de ARNm se îndreaptă apoi în citoplasmă, unde o structură numită ribozom „citește” mesajul și îl traduce într-o proteină, indică Eurek Alert.

Într-un studiu din 2017, Dong și echipa ei au descoperit că, atunci când o plantă este infectată, anumite molecule de ARNm sunt transformate în proteine ​​mai repede decât altele. Ceea ce au în comun aceste molecule de ARNm, au descoperit cercetătorii, este o regiune la capătul frontal al catenei de ARN, cu litere recurente în codul său genetic, unde bazele nucleotidice adenina și guanina se repetă iar și iar. În noul studiu, Dong, Wang și colegii lor arătă cum relaționează această regiune cu alte structuri din interiorul celulei pentru a activa producția de proteine ​​„din timpul războiului”.

„Sistemul ofensiv” al plantelor

Echipa a arătat că atunci când plantele detectează un atac al unui agent patogen, semnele moleculare care semnalează punctul de plecare obișnuit pentru ca ribozomii să aterizeze și să citească ARNm sunt îndepărtate, ceea ce împiedică celula să-și producă proteinele tipice „pe timp de pace”. În schimb, ribozomii ocolesc punctul de pornire obișnuit. „Practic iau o scurtătură”, a spus Dong.

Pentru plante, lupta împotriva infecției este un act de echilibru, a spus Dong. Alocarea mai multor resurse pentru apărare înseamnă că este disponibil mai puțin pentru fotosinteză și alte activități.

Producerea prea multor proteine ​​​​de apărare poate crea daune colaterale: plantele cu un sistem imunitar hiperactiv suferă o creștere îngreunată. Înțelegând modul în care plantele ating acest echilibru, a spus Dong, oamenii de știință speră să găsească noi modalități de a crea culturi rezistente la boli fără a compromite randamentul.

Vă mai recomandăm și:

Metoda preşedintelui bolivian, Evo Morales, de a impulsiona producţia de plante de coca

O cercetare de 30 de ani arată că un remediu pe bază de plante, utilizat frecvent şi în România, poate provoca boli extrem de grave – FOTO

Evoluția ar putea fi predictibilă, arată un studiu realizat pe plante

Grădinăritul atomic și planul de a folosi energia nucleară pentru a îmbunătăți plantele

Vlad Constantin Voinea
Vlad Constantin Voinea
Vlad a făcut parte din echipa site-ului Descoperă.ro între februarie și august 2022, fiind pasionat de subiecte asociate cu știința, tehnologia, istoria și geopolitica. Vlad este specializat în managementul crizelor si prevenirea conflictelor, fiind absolvent al Universității Naționale ... citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Fetiță de 12 ani, vândută de părinții români pentru 3.000 de euro
Fetiță de 12 ani, vândută de părinții români pentru 3.000 de euro
Cum va fi vremea la final de iarnă și început de primăvara? Prognoza ANM
Cum va fi vremea la final de iarnă și început de primăvara? Prognoza ANM
Războiul din Ucraina a provocat a patra cea mai mare criză de refugiați din istorie
Războiul din Ucraina a provocat a patra cea mai mare criză de refugiați din istorie
Compania low-cost care ar putea scumpi biletele de avion la vară
Compania low-cost care ar putea scumpi biletele de avion la vară
Cum îi fura Securitatea fazanii lui Maurer
Cum îi fura Securitatea fazanii lui Maurer
Sfârșit de misiune pentru Odysseus, prima navă spațială trimisă de SUA pe Lună după mai bine de 50 de ani
Sfârșit de misiune pentru Odysseus, prima navă spațială trimisă de SUA pe Lună după mai bine de 50 de ani
GÂNDUL „Banking Innovators SUMMIT” – Oportunități pentru sistemul bancar românesc – Inspirație din modelele europene
GÂNDUL „Banking Innovators SUMMIT” – Oportunități pentru sistemul bancar românesc – Inspirație din modelele europene
Sateliți necunoscuți până acum au fost găsiți pe orbitele planetelor Neptun și Uranus
Sateliți necunoscuți până acum au fost găsiți pe orbitele planetelor Neptun și Uranus
Cel mai vechi ruj descoperit vreodată! Este vechi de aproape 4.000 de ani
Cel mai vechi ruj descoperit vreodată! Este vechi de aproape 4.000 de ani
Au fost găsite microplastice în sedimente neatinse de om
Au fost găsite microplastice în sedimente neatinse de om
Oamenii de știință au dezvoltat un instrument pentru a dezvălui cine este expus la riscul de burnout
Oamenii de știință au dezvoltat un instrument pentru a dezvălui cine este expus la riscul de burnout
Test de cultură generală. Unde trăiește 90% din populația Pământului?
Test de cultură generală. Unde trăiește 90% din populația Pământului?
Revenire spectaculoasă pentru sonda SLIM, trimisă de japonezi pe Lună
Revenire spectaculoasă pentru sonda SLIM, trimisă de japonezi pe Lună
Ce au descoperit cercetătorii în părul lui Beethoven după 200 de ani de la moartea compozitorului?
Ce au descoperit cercetătorii în părul lui Beethoven după 200 de ani de la moartea compozitorului?
Primul aeroport din Europa cu podgorie pe acoperiș
Primul aeroport din Europa cu podgorie pe acoperiș
Lenovo a prezentat un laptop cu ecran transparent
Lenovo a prezentat un laptop cu ecran transparent
Se împlinesc 88 de ani de la moartea unui mare fiziolog rus. Învăţăm şi astăzi despre experimentele lui
Se împlinesc 88 de ani de la moartea unui mare fiziolog rus. Învăţăm şi astăzi despre experimentele lui
Probleme pentru Cristiano Ronaldo după un gest făcut la finalul unui meci din Arabia Saudită
Probleme pentru Cristiano Ronaldo după un gest făcut la finalul unui meci din Arabia Saudită