Mecanism de apărare al plantelor, înţeles

Cercetătorii care au examinat modul în care hormonul iasmonic acţionează pentru a proteja plantele şi pentru a susţine creşterea lor au relevat modul în care un inhibitor al transcripţiei căii de semnalizare a acidului iasmonic ajunge la nivelul nucleului celulei vegetale.

Biologii dezvăluie rând pe rând secretele metodelor de apărare a plantelor

Ei speră că descoperirea care a fost recent publicată va putea fi de folos în cele din urmă fermierilor, ajutându-i pe aceştia să aibă recolte bogate fără să mai consume substanţe chimice care în cantităţi considerabile pot fi dăunătoare.

"Aceasta reprezintă o mică bucată dintr-o imagine mai mare, dar este o piesă foarte importantă", a declarat Maeli Melotto, asistent universitar la catedra de biologie la Universitatea din Texas, Arlington.

Melotto a semnat recent o lucrare în calitate de coautor, lucrare realizată în colaborare cu Sheng Yang El şi cu echipa lui de cercetători de la Michigan State University's Department of Energy Plant Research Laboratory (DOE-PRL) în care este  promovată  înţelegerea actuală a mecanismelor de apărare a plantelor. El este cercetător la Howard Hughes Medical Institute-Gordon and Betty Moore Foundation. Una dintre lucrările realizate în urma acestei colaborări a fost publicată online în data de 19 noiembrie în revista "Proceedings of the National Academy of Sciences" cu titlul "Transcription factor-dependent nuclear import of transcriptional repressor in jasmonate hormone signaling" ("Importul nuclear dependent de factori de transcripţie al represorului de transcripţie în semnalizare hormonului iasmonic.")

Semnalizarea acidului iasmonic a fosta ţinta unor cercetări intense datorită rolului său deosebit de important în menţinerea unui echilibru între creşterea plantelor şi apărarea acestora. În cazul plantelor sănătoase, acidul iasmonic joacă un rol în evoluţia procesului de reproducere şi în reacţia la creştere. Dar în cazul apariţiei unor factori de stres cum ar fi insectele erbivore, atacurile patogenilor sau seceta, semnalizarea acidului iasmonic se modifică cu scopul de a susţine procesele celulare asociate cu mecanismele de apărare.

Echipa de la UT Arlington şi Michigan State s-a axat pe rolul supresor al acidului iasmonic menţionat sub numele de JAZ. Mai precis, au analizat modul în care JAZ interacţionează cu un factor important de transcripţie numit MYC2 şi o proteină numită COI1, care este un receptor necesar pentru semnalizarea acidului iasmonic.

Cercetătorii au descoperit că o interacţiune fizică între substanţele represoare şi MYC2 a persistat în interiorul nucleului celulei plantelor împiedicând transcripţia genei asociate acidului iasmonic.

"Această inhibare fermă a factorilor de transcripţie poate fi importantă, deoarece deşi activarea semnalizării acidului iasmonic este importantă pentru apărarea plantelor împotriva agenţilor patogeni şi a insectelor, ea este şi consumatoare de energie şi ar putea duce la inhibarea creşterii, un fenomen cunoscut sub numele de "compromis creştere-apărare", a afirmat biologul de la MichiganState. "Cu alte cuvinte, plantele au dezvoltat un mecanism pentru a reprima răspunsurile de apărare mediate de acidul iasmonic care se presupune că sunt consumatoare de energie, până când acestea devin necesare, aşa cum se întâmplă în cazul atacurilor produse de patogeni şi insecte."

The National Institutes of Health, Departament of Energy, Howard Hughes Medical Institute şi Gordon and Betty Moore Foundation au finanţat lucrările prezentate în lucrarea care a fost publicată recent.

Melotto a declarat că  înţelegerea mecanismului de semnalizare a acidului iasmonic la nivel molecular este, de asemenea, vitală deoarece anumiţi agenţi patogeni care atacă plantele, cum ar fi Pseudomonas syringae, au dezvoltat metode de a imita acţiunea hormonului la nivelul celulei. Acest lucru le dă posibilitatea de a coloniza agresiv plantele fără a activa mecanismele naturale de apărare, a afirmat ea.

Melotto, a cărei activitate, care implică cercetarea mecanismelor de apărare ale plantelor, beneficiază în prezent de finanţare din partea National Institutes of Health, a declarat că următorul pas în cercetările din zona acidului iasmonic este determinarea regiunii de la nivelul proteinelor JAZ responsabile pentru imunitatea înnăscută a plantelor.

"Aceasta este o modalitate de a avea o agricultură durabilă", a declarat Melotto privitor la  lucrare. "Prin creşterea rezistenţei genetice am putea reduce utilizarea pesticidelor, am putea scădea costurile de producţie a culturilor şi am putea promova practicile agricole care protejează mediul."

Mai multe informaţii: aici.