Maisboreren brannpatogen, soppen Ustilago maydis, kontrollerer infeksjonsforløpet i maisplanten på en annen måte? avhengig av hvilke organer han angriper. Dette er funnet ut av et tysk-amerikansk forskerteam. Soppen stimulerer korncellene til å dele seg, og forårsaker svulstlignende vekster på planten. Blomster- og bladceller i maisplanten reagerer imidlertid forskjellig på signaler for svulstdannelse. Ikke desto mindre, for å stimulere celledelingen og veksten av svulster pålitelig, danner soppen en blanding av forskjellige proteiner tilpasset spesifikt til infeksjonsstedet. Denne fleksibiliteten av patogener ved infeksjon av planter har ennå ikke vært kjent. Det kan blant annet forklare hvorfor utviklingen av resistente plantesorter er så vanskelig, melder forskerne av Gunther Döhlemann fra Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology i Marburg. Ustilago maydis ødelegger ikke de infiserte plantecellene, da det er avhengig av dem for deres egne ernæringsbehov. I stedet danner soppen flere proteiner som omprogrammerer genene i vertsplanten på en slik måte at cellene begynner å dele seg i det berørte organet i maisplanten. Forskerne har nå kommet til en tidligere ukjent strategi for patogenet på banen. De infiserte maisplanter med soppen og observerte samtidig aktiviteten til genene til patogenet og planten på laboratoriet. Siden ett spesifikt gen bestemmer hvilket protein som produseres, var forskerne i stand til å bestemme hvilken type proteiner som ble produsert fra aktivitetsmønsteret til soppgenene. Ved å overvåke maisplantens gener på samme tid, fikk de informasjon om reaksjonen som utløste soppproteinene i plantecellene.

Det viste at Ustilago kanskje ville ha sin oppfordring til celledeling? i form av den produserte proteinblandingen? innstilt på det berørte organet. For eksempel dannes mer enn en tredjedel av soppproteinene utelukkende ved infeksjon i bladene, men ikke hvis blomster eller stengler påvirkes. Denne tilpasningen er en stor fordel for soppen, siden genene til blomst-, stamme- og bladceller må aktiveres annerledes slik at svulster dannes. "Proteinene produsert av Ustilago maydis er et slags arsenal som soppen bruker ganske annerledes. avhengig av hvordan genene til det infiserte organet må omprogrammeres med tanke på tumordannelse ", forklarer Gunther Döhlemann til ddp.

Patogenens unike tilpasningsevne kompliserer utviklingen av resistente maisplanter: Selv om det er planter med orgelspesifikk motstand, i disse Ustilago maydis, men kan påvirke et annet organ. "Fullstendig motstand kan derfor bare oppnås ved å blokkere en infeksjonsvei som soppen bruker i alle vev, " sier Döhlemann. Dette er lovende ved at immunforsvaret til planten fungerer på en veldig lik måte overalt, og det er grunnen til at patogenet mest sannsynlig invaderer organet i hvert organ til en stort sett ensartet proteinblanding.

Gunther Döhlemann (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology, Marburg) et al .: Science, vol. 328, nr. 5974, s. 89, doi: 10.1126 / science.1185775 ddp / wissenschaft.de? Thomas Neuenschwander-annonse

© science.de

Anbefalt Redaksjonens