«Повилика – обязать паразит, означая, что она не может жить на своем собственном», сказал Майкл Дж. Акстелл, преподаватель биологии в Государственном университете Пенсильвании и авторе статьи. «В отличие от большинства заводов, которые получают энергию посредством фотосинтеза, повилика откачивает воду и питательные вещества от других заводов, соединяя себя с хозяином сосудистая система, используя структуры, названные haustoria. Мы смогли показать, что, в дополнение к питательным веществам, которые текут в повилику от растения-хозяина через haustoria, повилика передает microRNAs в свое растение-хозяина, которые регулируют выражение генов хозяина очень прямым способом».MicroRNAs – очень короткие части нуклеиновой кислоты – материал ДНК и РНК – который может связать с РНК посыльного тот кодекс для белка.
Это закрепление microRNA к РНК посыльного препятствует тому, чтобы белок был сделан, или блокируя процесс непосредственно или вызвав другие белки, которые режут РНК посыльного на мелкие кусочки. Значительно, маленькие остатки РНК посыльного могут тогда функционировать как дополнительный microRNAs, связывая с другими копиями РНК посыльного, вызывая дальнейшее подавление активности гена.«Повилика, кажется, включает выражение этих microRNAs, когда это входит в контакт с растением-хозяином», сказал Джеймс Х. Вествуд, преподаватель патологии завода, физиологии и науки сорняка в Политехническом институте и университете штата Вирджиния и другом авторе статьи. «Что было действительно интересно, то, что microRNAs определенно предназначаются для генов хозяина, которые вовлечены в защиту завода против паразита».Когда завод подвергается нападению паразитом, он начинает много защитных механизмов.
В одном из этих механизмов, подобных свертыванию крови после сокращения, заводы производят белок, который сгущается поток питательных веществ на место паразита. MicroRNA от повилики нацелен на РНК посыльного, которая кодирует для этого белка, который тогда помогает поддержать свободный поток питательных веществ паразиту. У гена, который кодирует для этого сгущающегося белка, есть очень похожая последовательность через многие виды растений, и исследователи показали, что microRNA от повилики предназначается для областей последовательности генов, которые являются наиболее высоко сохранены через заводы.
Из-за этого повилика может, вероятно, заставить этот сгущающийся белок замолчать в, и поэтому паразитировать, большое разнообразие видов растений.Исследователи упорядочили все microRNAs в ткани от одного только паразита, одно только растение-хозяин, и комбинация два. Сравнивая упорядочивающие данные из этих трех источников, они смогли определить microRNAs от повилики, которая вошла в растительную ткань.
Они тогда измерили количество РНК посыльного генов, которые являлись целью повилики microRNAs и видели, что уровень РНК посыльного от хозяина был снижен, когда повилика microRNAs присутствовала.«Наряду с предыдущими примерами маленького обмена РНК между грибами и растениями, наши результаты подразумевают, что эта регуляция генов поперечных разновидностей может быть более широко распространена в других взаимодействиях паразита завода», сказал Акстелл. «Так, С этим знанием, мечта состоит в том, что мы могли в конечном счете использовать генную технологию редактирования, чтобы отредактировать целевые места microRNA в растениях-хозяевах, препятствование тому, чтобы microRNAs связал и заставил эти гены замолчать.
Техническое сопротивление паразиту таким образом могло уменьшить воздействие на экономику от паразита на хлебных злаках».В дополнение к Акстеллу и Вествуду, исследовательская группа включает Шахида Saima, Натана Р. Джонсона, Эрика Уофулу, Фэн Вана, Сеиду Коруха и Клода В. dePamphilis в Государственном университете Пенсильвании; Ганджьюн Ким и Вивиан Берналь-Галеано в Политехническом институте и университете штата Вирджиния; и Tamia Phifer в Нокс-Колледже.
Исследование финансировалось американским Национальным научным фондом и американским Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства. Дополнительная поддержка была оказана Институтами Бедра Государственного университета Пенсильвании Наук о жизни.