О том, что растения на самом деле живые, ученые говорят давно. Теперь точно известно, что у них, как и у животных, есть своя иммунная система. Цветы и деревья не могут двигаться и убегать от патогенов, поэтому их система защиты даже более совершенная, чем наша. Их секрет в сочетании стратегий, которые распознают микробы, разделяют инфекцию, повышают иммунитет и устойчивость к болезням.
Из чего строится иммунитет у растений
У растений действительно есть иммунная система, которая отличается от человеческой, хотя и многим ее дублирует. Обе системы могут бороться с инфекцией и имеют схожие сигнальные пути и родственные соединения, но растения используют разные механизмы.
Иммунитет растений не адаптивен, как иммунная система человека. Он не запоминает конкретные патогены, чтобы в следующий раз установить целевую защиту. Вместо этого растения используют более общие стратегии борьбы с патогенами. Несмотря на это, они зачастую оказываются даже более эффективными, хотя и требуют от организма больших усилий для защиты.
Система распознает «вредоносные» белки
И у растений, и у животных есть механизмы распознавания белков, выделяемых патогенами в клетки-хозяева, и противодействия им. Многие патогены растений действуют как «тихие воры», которые хотят украсть деньги, запертые в банковском хранилище. Они используют специальные инструменты, предназначенные для отключения системы безопасности банка и незаметного открытия замков. Подобным образом многие патогены устанавливают тесные связи со своими хозяевами, чтобы подавить защитные силы растений и способствовать высвобождению питательных веществ.
Патогены, поддерживающие жизнь хозяина и питающиеся тканями живых растений, называются биотрофами. Примеры биотрофных патогенов включают знакомую всем дачникам мучнистую росу — грибок, атакующий растения в саду. Другие патогены прибегают к грубой силе, как воры, взрывающие банковское хранилище с помощью взрывчатки. Они содержат особые белки, которые иммунная система растений распознает и нейтрализует.
Типы иммунных реакций растений
Иммунный ответ у растений разнообразен, но также и генерализован. Исследователи обнаружили несколько стратегий, которые растения используют для создания защиты на разных стадиях болезни. Растения имеют двойную линию защиты от болезней. Первая состоит из рецепторов на поверхности клеток, обнаруживающих возбудителей. Это помогает клеткам распознавать инфекционные белки, которые хотели бы выключить их защитную систему.
Ученые только начинают понимать структуру рецепторов, которые идентифицируют заражающие патогены, и что происходит дальше. Вторая стратегия защиты — разделение фаз. Ученые недавно открыли механизм, с помощью которого растения разделяют иммунитет. Они реагируют на патогены, используя иммунные белки для создания геля в определенных областях клеток. Внутри ядра эти гелеобразные компоненты защищают геном растения.
Приносят в жертву здоровые ткани
Растения имеют преимущество перед людьми в использовании этой стратегии. Они могут пожертвовать пораженным листом или веткой, чтобы спасти остальную часть растения. Также ученые обнаружили фермент, снижающий устойчивость трав и цветов к инфекциям. Растение использует это, чтобы создать барьер из мертвых клеток вокруг зараженного места.
Несмотря на все это, некоторые микробы даже полезны для растений и помогают им бороться с болезнями. Исследование кукурузы показало, что грибки в почве и на корнях повышают ее иммунитет. Механизм химически сложен и все еще изучается. Иммунитет у растений — увлекательная тема, в которой ученые с каждым днем все лучше разбираются. В частности, это важно для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур, но большая часть иммунитета растений остается загадкой.
