08.11.2011

Растительные бактерии помогают встретиться растению-хозяину и насекомому-переносчику

Фитоплазмы подавляют защиту растений от цикадок, которые помогают бактериям расселяться между растениями.

Влияние паразита заключается не только в том, что он питается за счёт хозяина и наносит ущерб своей жизнедеятельностью. Если паразит обладает сложным жизненным циклом, если ему нужно попасть из одного хозяина к другому, он начинает буквально контролировать поведение своего «благодетеля». Классический пример — токсоплазма, направляющая одного хозяина, грызуна, в пасть другому — кошке. Есть и другие: к примеру, считается, что малярийный плазмодий делает человека более привлекательным для комаров, в которых этот паразит и размножается. Вместе с тем механизмы такого контроля-влияния со стороны паразитов во многом неизвестны и не изучены.

Учёные из Центра Джона Иннеса (Великобритания) сумели раскрыть один из таких механизмов. Правда, в данном случае исследователи занимались растительными патогенами. Их заинтересовала связь между фитоплазмами и цикадками. Фитоплазмы — это бактерии, поражающие проводящие ткани растения; болезни, которые они вызывают, разнообразны по внешним проявлениям. Один из симптомов поражения растения фитоплазмой — так называемая ведьмина метла: растение выпускает пучок деформированных побегов, которые выглядят как метла или птичье гнездо. Цикадки же представляют собой крохотных насекомых, родственников клопов; они питаются соком растений и могут причинять ощутимый ущерб сельскому хозяйству.

Фитоплазма зависит от обоих — и от растения, и от насекомого. В статье, опубликованной в журнале PNAS, авторы описывают, как бактерии устраивают встречу между поражённым растением и цикадкой. Исследователи проанализировали геном одной из фитоплазм и нашли 56 потенциальных молекулярных кандидатов, от которых могло бы зависеть взаимодействие между насекомым и растением. Всё это были регуляторные белки, контролировавшие синтез растительных ферментов. Учёные установили, что один из этих белков, SAP11, подавляет производство защитного гормона, который используется растением против цикадок. Бактерия обрабатывает растение этим белком, растение перестаёт обороняться от цикадок, в результате насекомые откладывают на него больше яиц. Причём цикадки могут откладывать яйца именно в местах скопления бактерий, то есть в гуще «ведьминых мётел».

Соответственно, насекомые, которые отложили яйца на поражённом фитоплазмой растении, получают преимущество перед другими: у них выведется больше потомства. А это потомство разнесёт бактерию по другим растениям. Гены фитоплазмы влияют на окружающую среду в виде растения и насекомого, в результате бактерия обеспечивает себе дальнейшее распространение и вообще надёжное будущее.

Легко предположить, что в принципе такой механизм может иметь распространение не только у растений и их паразитов, но и среди животных.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА