Nedavna studija koja proučava molekularnu osnovu rđe mirte otkriva kako se patogen probija u biljku domaćina i kako biljka domaćin reaguje. Ovaj uvid će informisati dizajn korisnih alata za sprečavanje budućih provala i očuvanje zdravlja biljaka.
Dr Grant Smit ima intenzivnu radoznalost za Austropuccinia psidii, gljivični patogen koji izaziva rđu mirte.
„Rđe obično imaju uski raspon domaćina“, kaže Grant, biljni patolog u Plant & Food Research. „Ova rđa je izuzetak od pravila i napada širok spektar domaćina mirte.“
Grant je odlučan da sazna kako ovaj patogen postiže takav podvig. Uz podršku istraživačkog programa Beiond Mirtle Rust (koja vodi Manaaki Vhenua-Landcare Research), Grant i tim saradnika iz celog Novog Zelanda i Australije koriste molekularni pristup da bi razumeli kako dolazi do infekcije. Njihovi nalazi su objavljeni u Fitopatologija.
Zamislite patogena kao pljačkaša banke, a njegovog domaćina kao banku. Cilj patogena je da provali i stekne resurse svog domaćina kako bi se mogao razmnožavati i širiti. Cilj domaćina je da rano prepozna da je napadnut i da aktivira svoje bezbednosne sisteme. Odgovarajuća genetika domaćina i patogena je ono što svakom omogućava da aktivira svoje ofanzivne ili odbrambene odgovore, proces koji se naziva ekspresija gena.
„Želeli smo da znamo koje gene je eksprimirao patogen tokom infekcije i koje gene je eksprimirala biljka kao odgovor na infekciju“, kaže Grant.
Gledajući ekspresiju gena u patogenu i u biljkama Leptospermum scoparium (manuka) sa različitim nivoima osetljivosti 24 i 48 sati nakon izlaganja patogenu, tim je naučio nekoliko zanimljivih stvari.
Iz biljne perspektive, ekspresija gena u biljkama otpornim na bolesti nije se mnogo promenila nakon izlaganja patogenu, dok se ekspresija gena u podložnim biljkama dramatično promenila.
„Biljke otporne na bolesti nisu reagovale jer im nije bilo potrebno, one su prirodno otporne“, kaže Grant. „Osetljive biljke uključuju mnogo gena, ali im na kraju nedostaju oni potrebni da se odupru infekciji.“
Iz perspektive patogena, uska grupa gena je izražena u prva 24 sata bez obzira da li je patogen sleteo na otpornu ili osetljivu biljku.
„Izgleda da patogen pokreće unapred programiranu strategiju ekspresije gena“, kaže Grant. „Samo izlazi iz dinamita bez obzira na marku ili model sefa banke.“
Ekspresija gena se menja 48 sati nakon inficiranja biljke pošto patogen počinje da dobija resurse biljne ćelije kako bi mogao da raste i reprodukuje se. Ali taj uski skup gena izraženih u 24 sata može se pokazati najkorisnijim u borbi protiv rđe mirte.
„Moramo rano uhvatiti patogen“, kaže Grant. „Ovi geni postaju posebno važni ciljevi za interferenciju RNK ili drugu tehnologiju.“
Vraćajući se na metaforu pljačke banke, Grant dodaje: „Ako oduzmemo dinamit patogena, on možda uopšte neće moći da se probije u biljne ćelije, zaustavljajući proces infekcije.“
