Τα φυτά “επικοινωνούν” χρησιμοποιώντας μοριακή γλώσσα.

Οι ερευνητές ίσως έχουν ανακαλύψει μια προηγούμενη άγνωστη μορφή επικοινωνίας φυτών που επιτρέπει στα παρασιτικά είδη και στους ξενιστές τους να μοιραστούν ένα τεράστιο αριθμό γενετικών πληροφοριών. Τα ευρήματα είναι συναρπαστικά όχι μόνο επειδή ανοίγει ένα νέο πεδίο ερευνών, αλλά επειδή θα μπορούσε να οδηγήσει στη κατασκευή νέων στρατηγικών για την καταπολέμηση των ζιζανίων που απειλούν τις καλλιέργειες. Η μελέτη έχει δημοσιευτεί στο Science.

Είναι γνωστό εδώ και αρκετό καιρό ότι μερικά κομμάτια υλικού που περιέχουν πληροφορίες μπορούν να μετακινηθούν μεταξύ των κυττάρων ενός φυτού. Αυτό το υλικό, ο οποίο λέγεται RNA, παράγεται από το DNA και χρησιμοποιείται για την παραγωγή πρωτεϊνών. Ενώ αυτή η μεσοκυττάρια κίνηση του RNA έχει μελετηθεί εκτενώς, οι επιστήμονες δεν είχαν εξερευνήσει αν η μεταφορά του RNA θα μπορούσε να συμβεί μεταξύ των ειδών μέχρι σήμερα.

Για την παρούσα μελέτη, οι ερευνητές του Virginia Tech επέλεξαν να εξερευνήσουν πληροφορίες που διαμοιράζονται μεταξύ του παρασιτικού φυτού C. Pentagona και δύο ξενιστών, ( το μοντέλο φυτών Arabidopsis και τομάτων.) Για να ανακαλύψουν τι ανταλάχθηκε, οι ερευνητές αποκωδικοποίησαν τις transcriptomes (το σύνολο των μορίων του αγγελιοφόρου RNA που εκφράζεται μέσω γκονιδίων) του οργανισμού. Σε αντίθεση με το DNA του οργανισμού, η transcriptome αλλάζει ενεργά και εξαρτάται από ποικίλους παράγοντες, όπως είναι οι περιβαλλοντικές συνθήκες.

Arabidopsis thaliana

Η ομάδα ενδιαφέρθηκε συγκεκριμένα για έναν τύπο RNA που λέγεται αγγελιοφόρο RNA (mRNA), το οποίο λειτουργεί ως βάση για τη σύνθεση των πρωτεινών. Το mRNA είναι συχνά ασταθές και διασπάται εύκολα, έτσι οι ερευνητές δεν πρόβλεψαν ότι θα μπορούσε να μεταφερθεί μεταξύ ειδών εύκολα.

Προς έκπληξή τους, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι κατά τη διάρκεια της παρασιτικής σχέσης, χιλιάδες mRNA μετακινήθηκαν μεταξύ των ειδών με αμφίδρομο τρόπο. Αυτές οι κινητές μεταγραφές αντιπροσωπεύουν χιλιάδες διαφορετικά γονίδια. Αξίζει να σημειωθεί ότι σχεδόν η μισή transcriptome του Arabidopsis βρέθηκε μέσα στο παρασιτικό φυτό.

«Η ανακάλυψη αυτής της νέας μορφής εσω-οργανικής επικοινωνίας δείχνει ότι αυτό συμβαίνει πολύ περισσότερο από ότι έχει συνειδητοποιήσει κανείς» είπε ο ερευνητής Jim Westwood σε συνέντευξη τύπου. «Τώρα που ανακαλύψαμε ότι μοιράζονται όλες αυτές τις πληροφορίες, η επόμενη ερώτηση είναι, ‘Τι ακριβώς λένε μεταξύ τους;’»

 

Jim Westwood

Οι ερευνητές εικάζουν ότι αυτή η μοριακή επικοινωνία μπορεί να επιτρέχει στο παρασιτικό φυτό να επηρεάσει τον ξενιστή, για παράδειγμα να οδηγήσει στη μείωση της αμυντικής του αντίδρασης και να το κάνει πιο ευάλωτο.

Σύμφωνα με την ερευνήτρια Julie Scholes του Sheffield University, που δεν πήρε μέρος στη μελέτη, αυτά τα ευρήματα θα ήταν πολύ χρήσια αν οι ερευνητές μπορούσαν να τα χρησιμοποιήσουν για την κατασκευή μιας στρατηγικής που θα διέκοπτε την ροή των πληροφοριών. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει δυνητικά στον έλεγχο των παρασιτικών φυτών που σπέρνουν τρόμο στις καλλιέργειες.