Зерттеулер көрсеткендей, аурулармен күресуде өсімдіктер мен жануарлар бірдей
Зерттеулер көрсеткендей, аурулармен күресуде өсімдіктер мен жануарлар бірдей
Anonim

Өсімдіктер мен жануарлардың эволюциялық ағашта тармақталғанына 1 миллиард жыл өткен болуы мүмкін, бірақ ғасырлар бойы олар микробтық инвазияларды анықтау және ауруларға қарсы тұру үшін таңқаларлық ұқсас механизмдерді дамытты.

Бұл ашылуды 19 қарашада шығатын тарихи шолуға сәйкес өсімдіктер мен жануарлардың ауруларға төзімділігінің құпияларын ашу үшін классикалық генетикалық зерттеулерді пайдаланған, бір-біріне ұқсамайтын салалардағы зерттеушілер топтары 15 жыл ішінде келді. Science журналының саны.

Дэвис университетінің өсімдік патологы Памела Рональд пен Скриппс ғылыми-зерттеу институтының иммунологы және сүтқоректілердің генетикі Брюс Беутлер жазған баяндамада зерттеушілердің жеміс шыбындарынан бастап түрлердегі иммунитет құпияларын ашу үшін жалпы әдістерді қалай қолданғаны сипатталған. күріш. Ол сондай-ақ болашақ зерттеулердің қайда апаратынын болжайды.

«Зерттеушілер өсімдіктер мен жануарлардың денсаулығын жақсарту үшін негізгі сенсорлар туралы білімдерді көбірек қолдануға ниетті болады», - деді Рональд, 2008 жылы АҚШ Ауыл шаруашылығы департаментінің су тасқынының генетикалық негізі бойынша жұмысы үшін Ұлттық зерттеу бастамасының ашылу сыйлығының тең иегері болған Рональд. күріште төзімділік.

«Зерттеушілер анықтайтын кейбір қарсылық механизмдері қазіргі уақытта тиімді емі жоқ өлімге әкелетін бактерияларды бақылау үшін жаңа дәрілік мақсат ретінде қызмет етуі мүмкін», - деді ол.

Бұл зерттеу дастанының негізінде рецепторлар - әдетте жасуша мембраналарында кездесетін ақуыз молекулалары - шабуылшы организмдердегі белгілі бір молекулаларды танып, байланыстырады, рецептор орналасқан өсімдікке немесе жануарға иммундық жауап беру және микробтарды жою үшін сигнал береді. инфекция және ауру.

Беутлер мен Рональд ғылыми жаңалықтардың осы тарауында маңызды рөл атқарды. 1995 жылы Рональд осындай бірінші рецепторды - Xa21 деп аталатын күріш генін анықтады және 1998 жылы Беутлер сүтқоректілердегі бірінші иммундық рецептордың генін - TLR4 деп аталатын тышқан генін анықтады.

Олардың «Ғылым» журналындағы шолуы тышқандағы, дрозофила жеміс шыбыны, күріш және арабидопсис деп аталатын қарапайым зерттеу зауытындағы ауруға төзімділік немесе иммунитет жолдарының суреттелген сипаттамаларын қамтиды. Бұл омыртқалылардың, жәндіктердің, біржарнақтылардың (шөп тәрізді өсімдіктер) және қосжарнақтылардың (екі тұқым жапырағы бар бұршақ тәрізді өсімдіктер) иммундық қорғаныс жүйелерін білдіреді.

Зерттеушілер өсімдік биологтары инфекцияны сезетін және оған жауап беретін рецепторларды ашуға жол ашқанын атап өтті. 1980-ші жылдар рецепторлық ақуыздардың өндірісін бақылайтын гендерге қарқынды аңшылық әкелді, содан кейін 1990-жылдары жаңадан ашылған рецепторлық гендер мен механизмдердің «көшкін» болды.

Тағы бір маңызды кезең 2000 жылы FLS2 деп аталатын арабидопсистегі иммундық рецептордың ашылуын қамтиды - бұл өсімдік рецепторының көптеген әртүрлі микробтық басқыншыларда болатын молекуламен байланыса алатындығын көрсетті.

Сондай-ақ шолуда өсімдіктер мен жануарлардың иммундық реакциялары жылдар бойы қалай дамығаны және қандай механизмдер өзгеріссіз қалғаны талқыланады.

Соңғы 15 жыл өсімдіктер мен жануарлардың иммунитетіне қатысты маңызды жаңалықтарға бай болғанымен, Беутлер мен Рональд зерттеушілердің жаңа ғана бетін тырнап жібергенін атап өтті.

«Егер сіз эволюцияны ағаш деп, ал бар өсімдіктер мен жануарлар түрлерін ағаштың бұтақтарының ұштарындағы жапырақтар деп ойласаңыз, біз бұл жапырақтардың бірнешеуін ғана зерттегеніміз және иммундық механизмдердің бар екендігі туралы үзінді ғана әсерге ие болғанымыз анық. қазір және алыс өткенде болған », - деді АҚШ Ұлттық ғылым академиясының сайланған мүшесі Бейтлер.

Ол және Рональд гендердің секвенциясы бойынша жаңа жобалардың нәтижелері қол жетімді болған кезде, ғалымдар кейбір өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің белгілі бір қарсылық механизмдерін баса көрсететінін, ал басқалары үшін аз пайдаланатынын анықтайтынын болжайды.

Мысалы, зерттеушілер дрозофиланың иммундық жүйесі саңырауқұлақтар мен грам-позитивті бактериялардың инвазиясын сезіну үшін Толл рецепторы деп аталатын бір ғана иммунологиялық белсенді рецепторға тәуелді екенін атап көрсетеді. Керісінше, Arabidopsis-те микробтық инфекциялардан қорғайтын ондаған сенсорлар бар, ал күріште жүздеген бар.

Рональд пен Беутлер басқа түрлердің ауруға төзімділік тетіктерін зерттеген кезде көптеген тосынсыйлар болашақ зерттеулер арқылы ашылады деп жобалады.

Тақырып бойынша танымал