Исследователи надеются, что открытие, которое противоречит существующим теориям, приведет к новым методам диагностики и потенциальным методам лечения болезни Пирса. Их результаты будут опубликованы 12 января в Scientific Reports.«С бактериальным заболеванием — во многом похожим на рак — если вы понимаете, как распространяется вирулентная форма, вы можете лучше контролировать или удалять его», — сказал Абхая Дандекар, профессор наук о растениях и старший автор исследования.
«Мы ожидаем, что это открытие может открыть новые пути к размышлениям о борьбе с болезнью Пирса и выделить другие области иммунного ответа в целом, которые еще не рассматривались», — сказал он.О болезни Пирса:Болезнь Пирса, впервые выявленная в 1890-х годах, вызывается бактерией Xylella fastidiosa и характеризуется пожелтевшими и коричневыми листьями, которые со временем опадают с лозы. Болезнь передается от лозы к лозе небольшими крылатыми насекомыми, называемыми снайперами.
Болезнь Пирса установлена ??в Северной Калифорнии, где она передается сине-зеленым снайпером, живущим у рек и ручьев. Заболевание стало серьезной угрозой для сельского хозяйства Калифорнии в 1996 году, когда в долине Темекула в Южной Калифорнии был обнаружен снайпер со стеклянными крыльями — еще один носитель болезни Пирса, обитающий на юго-западе.Как прогрессирует инфекция:
В течение ряда лет было известно, что, когда Xyllela fastidiosa вторгается в виноградную лозу, она производит биопленку или гель в ксилеме — сосудистой ткани, которая переносит воду и некоторые питательные вещества по всей лозе.Ученые предположили, что эта биопленка повреждает лозу, забивая ксилему, препятствуя потоку воды к листьям. Эта теория, казалось, объясняла пожелтение краев листьев и возможную гибель ткани листа.Но не все доказательства соответствуют этой теории, сказал Дандекар.
Например, сильное накопление Xyllela fastidiosa в листьях виноградной лозы не всегда сопровождалось серьезными симптомами болезни в листьях. И у некоторых зараженных виноградных лоз, а также у других растений-хозяев листья проявляли серьезные симптомы, но ксилема имела очень небольшую закупорку.Поэтому Дандекар и его коллеги решили исследовать альтернативный механизм, с помощью которого Xyllela fastidiosa может нанести ущерб физиологии виноградной лозы.
Секреты «секретома»:Исследовательская группа начала с анализа секретома бактерий — всего набора ферментов и других белков, выделяемых болезнетворным агентом, таким как Xyllela fastidiosa, во время процесса заражения. Известно, что такие секретируемые белки играют ключевую роль в запуске многих болезней растений.
Полученные данные показали, что фермент, который исследователи назвали LesA, был довольно распространен во время инфекций Xyllela fastidiosa и имел общие характеристики с аналогичными ферментами, которые, как известно, способны разрушать стенки клеток растений.Исследователи подтвердили свои подозрения, продемонстрировав, что мутантный штамм бактерий Xyllela fastidiosa — с отключенным или инактивированным конкретным геном — не способен вызывать инфекцию в виноградных лозах.«Фермент LesA обладает способностью перемещаться через клеточные мембраны, позволяя бактериям Xyllela fastidiosa проникать в виноградную лозу и жить в ее тканях ксилемы, где он питается жироподобными соединениями, называемыми липидами», — говорит Дандекар.
Таким образом, фермент LesA запускает процесс, который вызывает типичное повреждение листьев при болезни Пирса — процесс, совершенно не связанный с блокировкой ксилемы и водным стрессом, который ранее считался причиной симптоматического повреждения листьев.